2019年07月の記事一覧 | Tsukubasky･lab Papan３世のブログ

【Imagination is more important than knowledge】

【Imagination is more important than knowledge】イマジネーション（想像力）は知識よりも大切だ。　　　；Albert Einstein （アルバート・アインシュタイン）現在実現されている技術は、過去には「空想科学物語（SF）」と呼ばれていたのも少なくない。当時の技術背景では実現困難、不可能であった。　　　　　　　　　　　『月世界旅行』、フランスの作家ジュール・ヴェルヌが19世紀後半に発表した　　　　　　1865年のDe la Terre à la Lune 1870年のAutour de la lune　　　　　　　月　着陸もそうだった。　人類が初めて月面に立ってから50年経過したが、その１００年も前（今から150年前）にピストルの弾丸（砲弾）のような物に乗って月へ行った物語があった。大きな大砲を作ってその砲弾に乗って月に向かって打ち出すというもの。今思えば笑っちゃうほど何とも乱暴な発想なのだろうか(笑)でも、それを真面目に考えて実現したのが。アポロ11号そのものですね。　当時宇宙に出る為に秒速7.9ｋｍ必要な事　地球の引力圏を脱出する為に秒速11.2ｋｍ以上の速度が必要な事などの知識があったかよく分からないが　いずれそのような事も解り　現実なものにするためにロケットがあれば良さそうだ。どのくらいのサイズが必要なのであろうか？、何らかの制御や管制も必要だろう。打ち出して月に刺さってはダメだ軟着陸して帰ってこなければならない。・・・・。単なる想像にいろいろな知識（技術）が集まって創造する事に依って現実の社会に実現する事ができたのですね。　　 "Imagination is more important than knowledge. For knowledge is limited, whereas imagination embraces the entire world, stimulating progress, giving birth to evolution."　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Talk:Albert Einstein　

【Imagination is more important than knowledge】

【Imagination is more important than knowledge】イマジネーション（想像力）は知識よりも大切だ。；Albert Einstein （アルバート・アインシュタイン）現在実現されている技術は、過去には「空想科学物語（SF）」と呼ばれていたのも少なくない。当時の技術背景では実現困難、不可能であった。　　　　　　　　　　　『月世界旅行』、フランスの作家ジュール・ヴェルヌが19世紀後半に発表した　　　　　　1865年のDe la Terre à la Lune 1870年のAutour de la lune　　　　　　　月　着陸もそうだった。　人類が初めて月面に立ってから50年経過したが、その１００年も前（今から150年前）にピストルの弾丸（砲弾）のような物に乗って月へ行った物語があった。大きな大砲を作ってその砲弾に乗って月に向かって打ち出すというもの。今思えば笑っちゃうほど何とも乱暴な発想なのだろうか(笑)でも、それを真面目に考えて実現したのが。アポロ11号そのものですね。　当時宇宙に出る為に秒速7.9ｋｍ必要な事　地球の引力圏を脱出する為に秒速11.2ｋｍ以上の速度が必要な事などの知識があったかよく分からないが　いずれそのような事も解り　現実なものにするためにロケットがあれば良さそうだ。どのくらいのサイズが必要なのであろうか？、何らかの制御や管制も必要だろう。打ち出して月に刺さってはダメだ軟着陸して帰ってこなければならない。・・・・。単なる想像にいろいろな知識（技術）が集まって創造する事に依って現実の社会に実現する事ができたのですね。　　 "Imagination is more important than knowledge. For knowledge is limited, whereas imagination embraces the entire world, stimulating progress, giving birth to evolution."　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Talk:Albert Einstein　

【Imagination is more important than knowledge】

【Imagination is more important than knowledge】イマジネーション（想像力）は知識よりも大切だ。　　　　　　；Albert Einstein （アルバート・アインシュタイン）現在実現されている技術は、過去には「空想科学物語（SF）」と呼ばれていたのも少なくない。当時の技術背景では実現困難、不可能であった。　　　　　　　　　　　『月世界旅行』、フランスの作家ジュール・ヴェルヌが19世紀後半に発表した　　　　　　1865年のDe la Terre à la Lune 1870年のAutour de la lune　　　　　　　月　着陸もそうだった。　人類が初めて月面に立ってから50年経過したが、その１００年も前（今から150年前）にピストルの弾丸（砲弾）のような物に乗って月へ行った物語があった。大きな大砲を作ってその砲弾に乗って月に向かって打ち出すというもの。今思えば笑っちゃうほど何とも乱暴な発想なのだろうか(笑)でも、それを真面目に考えて実現したのが。アポロ11号そのものですね。　当時宇宙に出る為に秒速7.9ｋｍ必要な事　地球の引力圏を脱出する為に秒速11.2ｋｍ以上の速度が必要な事などの知識があったかよく分からないが　いずれそのような事も解り　現実なものにするためにロケットがあれば良さそうだ。どのくらいのサイズが必要なのであろうか？、何らかの制御や管制も必要だろう。打ち出して月に刺さってはダメだ軟着陸して帰ってこなければならない。・・・・。単なる想像にいろいろな知識（技術）が集まって創造する事に依って現実の社会に実現する事ができたのですね。　　 "Imagination is more important than knowledge. For knowledge is limited, whereas imagination embraces the entire world, stimulating progress, giving birth to evolution."　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Talk:Albert Einstein　

【Apolloを月へ導いたコンピューター】

人類がはじめて月面に降り立った。月面着陸から今年（２０１９年）でちょうど５０年。さぞかし、高性能なコンピュータで正確に導かれたのであろう。確かにその通りではあるが、５０年前はいかがなものであったのだろう。コンピュータの処理を支えたのは、現代制御理論とカルマンフィルタの確立であった。アポロ11号には「AGC（Apollo Guidance Computer） Block2」と呼ばれる、当時の最先端技術であった集積回路（IC）を使った組み込みコンピュータが搭載されていました。　　　　スペックは、マスタークロック周波数：２MHｚROM容量：３６ｋワードRAM容量：　２ｋワード８ビット　CPUタイプミスではありません。性能は1983年に発売開始された任天堂のファミコン並みかそれ以下かもしれません、ロケットエンジンや周辺機器をコントロールして、アポロ11号の位置や姿勢や軌道計算など航行機能の制御に使うためには工夫が必要だった筈です。高速処理も出来ず、長い大きなプログラムを走らせる事も出来そうにありません。そこで、誘導・制御に使われたのが　カルマンフィルタです。実際のソースコードが公開されていますが、たった　70行しかありません。（以下）　　　　　　　このコードは　現在でも宇宙船の制御やカーナビ、自動運転走行やロボット制御に広く使われている非常にスリムなスマートなアルゴリズムで　アセンブリ言語で書かれています。簡単に説明すると、基本となっているのは「現代制御理論」です。カルマンフィルタはそれを統計的に処理し確率分布から　予測制御を行う人工知能（AI）にも似た信号処理のアルゴリズムのと一つと言えます。サーボが起きた結果（エラー信号）を適正値に近づけるのに対し　先読みして制御するような仕組みで　サーボよりも誤差を小さく出来ます。　ところで、ファミコンに搭載されていたCPUの性能は？アポロ誘導コンピューターが2.0 MHz、ファミコンが1.8 MHZ。ちなみにiPhone7は1000倍以上の2.3 GHz。主メモリ（RAM）はアポロ誘導コンピューターが4KB、ファミコンは2KB、iPhone7は50万倍の2GB。何とかファミコンでも実現できそうな感じですね。当時、ファミコンに搭載されていたのは8ビットのCPUでした。ビットというのは、コンピュータで扱うデータの最小単位であり、「0」と「1」のどちらか1つの情報に相当します。8ビットということは、これが8個並んだ状態であることを意味しますので、「10001000」や「00101010」といった感じになり、8ビットのCPUというのは、データをこの8ビットの単位でまとめて処理できる性能を持っています。つまり、一度に2の8乗＝256個の演算処理を同時に行うことができるということになります。現在の家庭用ゲーム機やPCでは64ビットCPUが主流となっています。64ビットということは2の64乗ですので、18,446,744,073,709,551,616個。これだけの演算処理を同時に、または並列に行うことができるということになります。ちなみに、今やスマートフォンの世界でもiPhone 5s以降などで64ビットCPUが採用されています。ちょっとした人工衛星でさえ現在では６４ビットCPUが使われています。iPhone7はクアッドコアで64-bit。一方、アポロ誘導コンピューターはもちろんシングルコアで8-bit。現在よりも遥かに劣っているコンピュータの性能で計画通り月面まで到達し、無事に帰還できたことを考えると、飛行士たちを含めてその功績がいかに大きいかわかります。忘れてはいけないのが彼女の存在です。マーガレット・ハミルトン単に女性技術者の先駆けだっただけではない。「ソフトウェア」という言葉すらほとんど知られていない時代に新しい分野を切り開いた、真のパイオニアだった。現代では耳慣れた「ソフトウェア工学」という言葉を生んだのも彼女だった。そして、「月に人を送るためのコンピューター」のソフトウェアを開発する仕事をすることになった。AGC（Apollo Guidance Computer）：アポロ誘導コンピューターです。数々のエマージェンシーの危機的状況を回避して乗り切り、史上初のデジタル・オートパイロットも実現している。　ハードに手を加えることなく機能が追加・削除が出来るのは画期的な事でした。また、女性らしい配慮のあるプログラムも書いている。ミッション中に明らかにミスコマンドが入力された時に危険が及ぶ場合はそれを無視するようにプログラムした。NASAは却下したそうだ。「宇宙飛行士は完璧に訓練されているから、決して間違えない。」「この安全ソフトを全部消せ。もし俺らが自殺したくなったら、させろ。」。というのがNASAの考えだった。NASAが間違っている事は、アポロ８号が月周回中の時の事故で証明された。　　　　　　　以下の書籍のコラムを参考にしました。　　宇宙に命はあるのか　人類が旅した一千億分の八／小野雅裕HMV＆BOOKS online 1号店宇宙に命はあるのか　人類が旅した一千億分の八／小野雅裕【1000円以上送料無料】【第1回】〈一千億分の八〉はじめに【第2回】〈一千億分の八〉ガンジス川から太陽系の果てへ【第3回】〈一千億分の八〉地球をサッカーボールの大きさに縮めると、太陽系の果てはどこにある？【第4回】〈一千億分の八〉すべてはSFから始まった〜「ロケットの父」が愛読したSF小説とは？【第5回】〈一千億分の八〉なぜロケットは飛ぶのか？〜宇宙工学最初のブレイクスルーとは【第6回】〈一千億分の八〉なぜロケットは巨大なのか？ロケット方程式に隠された美しい秘密【第7回】〈一千億分の八〉フォン・ブラウン〜悪魔の力を借りて夢を叶えた技術者【第8回】〈一千億分の八〉ロケットはなぜまっすぐ飛ぶのか？V-2のブレイクスルー、　　　　　誘導制御システムの仕組み【第9回】〈一千億分の八〉スプートニクは歌う〜フォン・ブラウンが戦ったもうひとつの「冷戦」【第10回】〈一千億分の八〉宇宙行き切符はどこまで安くなるか？〜2101年宇宙の旅【第11回】〈一千億分の八〉月軌道ランデブー：無名技術者が編み出した「月への行き方」【第12回】〈一千億分の八〉アポロを月に導いた数式【第13回】〈一千億分の八〉アポロ11号の危機を救った女性プログラマー、マーガレット・ハミルトン【第14回】〈一千億分の八〉月探査全史〜神話から月面都市まで【第15回】〈一千億分の八〉人類の火星観を覆したのは一枚の「ぬり絵」だった【第16回】〈一千億分の八〉火星の生命を探せ！人類の存在理由を求める旅〈著者プロフィール〉小野雅裕大阪生まれ、東京育ち。2005年東京大学工学部航空宇宙工学科卒業。2012年マサチューセッツ工科大学(MIT)航空宇宙工学科博士課程および同技術政策プログラム修士課程終了。慶應義塾大学理工学部助教を経て、現在NASAジェット推進所に研究者として勤務。

【SONY SS-G7：AGボード(Acoustical Grooved Board)】

今日は私の所有しているスピーカの紹介です。当時の技術者から聞いた暴露ネタ？もあります。【SONY SS-G7：AGボード(Acoustical Grooved Board)の秘密】ソニーに入社して最初の野心作、どうしても成功させたいフロアタイプのスピーカーシステムその開発者の中島さんが考えられる　すべての技術を投入した作品だと云った　渾身のモデルです。このスピーカの為に山梨県の甲府に工場をつくり　自ら通い美味しいワインを飲みながら基礎（紙のせんいの叩解技術などを１から）から確実に育てていったのです。この場所は中島さんにとって心地の良いアジトとなってゆきました。　　　　　　所有者から今だから言える一言です。当時の関係者にインタビューした内容をまとめてみました。一般にこのモデルを有名にした一つに。　バッフルには縦横に溝が切られていて反射を分散させている。通称AGボード。がありますが、　AGボードの本当の意味はそれだけではない。　回折が一山一山で発生し、その回折波同士がさらに干渉します。　これにより周波数特性の　細かいピークディップが浅くなります。（回折干渉による分散効果）音質的には、総じて「音が柔らかくなる」と言われます。（図）　　　　　　　　　樹脂成形ではなく、パーチクルボード（ＭＤＦ）にノコギリで縦・横に溝を作っていました。　この構造は大賀社長の鶴の一声で決まったとのこと。欠け易くちょっとでも欠ければ商品にならず、　歩留まりの悪さは職人泣かせだったでしょう。　実はこの大賀さんこそが犯人なのです。　音質を決定しているほとんどの要素が車のエンジンに相当するユニットで最も力を入れて、そして　これ以上ないほどの頑丈な箱（エンクロ－ジャー）に入れて　開発、完成させたものです。　　でも、試作品をみた大賀さんの目にはありきたりのつまらないデザインに商品価値を見出せなかった　ようです（所詮音楽家であって技術者では無い）　事もあろうに音質にまでケチを付けたようで、あまりにも頑丈に作ったエンクロ－ジャーから出る音　にバイオリンの様な豊かな楽器の持つ音がしないという訳です。　技術に忠実に作り上げた結果、こう言われてしまい開発者たちは対応に困ったと思います。　楽器は胴の部分が響き良い音を遠くまで届けます。エンクロ－ジャーをそんな風に作る事など絶対に　出来ません。逆行しています。でも大賀さんが認めなければ商品化は出来ません。　大賀さんには、エンクロージャーに切れ込みを入れて強度を落とし楽器の様な音が出るように　したと説明して納得して貰ったそうです。　でも技術者がそんなことする筈がありません。強度は　全く落ちていませんでした。理論・実験通り。　スピーカーのレイアウトも左右の定位に加えて奥行きの方向定位の明確化を図ったPLUMB INLINE方式　を採用しています。この方式では、コーンの形状や材質、取り付け位置の実験を積み重ね、総合的な　判断からウーファーが前に出た独特なレイアウトを採用しています。これにより、各ユニットの　音源位置をほぼ一直線に揃えています。これは技術的には譲れない部分です。　結論を先に言えば妥協です（建て前上）技術的に絶対に譲れない部分と商品化するための魅力を　技術者がバランス（両立）を取りながら開発したのがこのSS-G7と言えます。それによる音質への　妥協は一切ないそうです。　フロントバッフルに溝を切り（AGボード化）正面だけ強度を下げて（フロントバッフル板には高密度　のカラ松パーチクルボード、裏板及び側板には針葉樹系の高密度パーチクルボードを採用）響きを　制御し改善しました。（現実には強度は殆ど下がっていません。）と説明しその方法として溝を入れたと納得させて　つまらないと言っていたデザインにもAGボードのインパクトが加わり同時に音も回析の効果で　バッフルボードに反射した音が直接音と干渉し合い、特定の周波数に山や谷が生じたり、　指向特性が鋭くなってしまうのを改善するため、という大義名分（道理・根拠）も出来た。　AGボードでは、縦横溝が特定周波数でのエネルギーの強い反射波を分散させるディフューズ効果を　果たしており、直接音との干渉を弱め、定位感を改善しています。　　⇒これもすべて正しいわけでも間違っている訳でもありません。　　このようにして、あの魅力的なスピーカーは世の中に出てきました。　ヒット商品になり改良されたＧ７ａも出ましたが　技術的にも信頼性敵にも後退したように思います。　ただ、周波数特性だけは優れた特性になってはいますが　個人的には改良しなかった音の方が好みです。技術的に間違ったアプローチや妥協は一切ありません。