高校生向け

十進体系と大数表記の万進法

2020年1月22日 (水) 投稿者: メディア社会コース

今回の話では十進単位の表記に焦点を当てますが、前回に続いて0繋がりの身近な話題とします。

高額商品の買物をする際、値札を見て、一、十、百、千、万、… などと心の中で呟くことがあると思います。これは、経験知として脳裏に植え付けられている数ボリュームに基づく概算に対する無条件反射です。値札にまとう細かな数値は後で考慮するとして、とりあえず十進の位取りの数感を働かせて数の大きさを概観し、損得勘定(/安い・高いの判断)を行っているのです。

小さな数の例えとしては、4円(=4/一円 → 高々一円単位)、72円(=7.2/十円 → 高々十円単位)、382円(=3.82/百円 → 高々百円単位)、8956円(=8.956/千円 → 高々千円単位)、61943円(=6.1943/万円 → 高々万円単位)などです。

そして次に、最高位の桁やそれに続く位の桁(支配桁)の数字を四捨五入するという別の数処理機能が働いて、例えば、8956円≒10000円、61943円≒60000円となり、買いか買いでないかの判断が下されます。もちろん、買い物には値段以外の要因も考慮されますが…。

さて、この10進法(十進法)の位取りですが、万に続いて使われる次の単位の漢字は何でしょう。一、十、百、千、万まではいいですが、その先は10万・100万・1000万と続き、次いで1億という新しい単位が出てきます。さらに、その先は10億・100億・1000億と続き、次いで1兆という新しい単位の登場へと繋がります。そして、その後は同様のルールで、京(ケイ)・垓(ガイ)…のような単位が用意されています。

日本のスーパーコンピュータとして21世紀初頭に登場して一世を風靡し、惜しくも2019年8月末にプロジェクトに幕を閉じた「京」には、プロジェクト発足時の社会で主流であった兆レベルのデータを凌駕する京や垓といった次世代の膨大な量のデータ(今でいうビッグデータ)の演算処理へのチャレンジの思想があったのです。

ところであらためてですが、国際協調という意味では、10進法での位取りの処理はそれとなく複雑です。日本は、中国の文化なども取り入れながら、大数は10000倍を基本に拡張して万進法が採用され、億・兆・京・垓・…という単位が誕生してきました。

一方、欧米では、大数に対して1000倍で単位を繰り上げるmillionbilliontrillionなどの数単位体系が確立されてきました。また、その1000倍がわかりやすいように、数値記述において、区切り記号としての“,”(カンマ)や“.”(ドット)が用いられるようになりました。

しかし、このグローバル社会において、ローカル記述は多少足かせです。日本の10000倍での位取りと米国の1000倍での位取りを例に考えてみますと、1million=100万,1billion=10億,1 trillion=1兆 となります。それとなく、millionと万、billionと億、trillionと兆、というように対応付けたくなるのですが、位取りの理屈上、100milion1憶 というように、millionに対して日本では一つ上位の億という単位の助けを借りる必要があります。ルールを把握していれば形式的に処理できるのですが、ややストレスを感じますね。

余談ですが、約10年前の2010年頃のアフリカのジンバブエという国には、Z$ 100000000000000100兆ジンバブエドル)というお札が流通しました。ハイパーインフレでできた紙幣で、額面こそ大きいものの、当時でも数円に満たない価値でした。その後、通貨Z$は2015年に大胆なデノミを行い、経済の健全化が進みました。

文化的な背景も考慮しつつですが、もう少し統一的(国際標準的)な数表記ができないものかと悩ましい限りです。

以上

文責: メディア学部  松永 信介

2020.01.12

 

 

2020年1月22日 (水)

令和に因んで数字の0(零/ゼロ)についてあらためて考える

2020年1月21日 (火) 投稿者: メディア社会コース

前回の話の流れに乗る形で、今回は数字としての0に関する基本的なことをいくつか再認識します。人はものを見てその存在を認識し、同じものが複数あれば、それがどのくらいあるかということを考えます。その昔は、手元にある別の個体との一対一対応を取る形で、対象個体の数を確認していました。そして、それはやがて数える道具(基数)としての自然数(123,…)という数体系を生み出しました。ただ,この自然数も、あくまで見えることが前提の数の概念です。見えないものを数えるという道具にはなりません。

しかし現実には、本来目の前に存在すべきもの(ケーキ?スマホ?)が消えていたら、それをどう数字で表せばよいでしょう? このような課題への対応として“無”(存在しないこと)を意味する0(零)という数字が考案されました。

この0の発祥には諸説ありますが、最も有力なのは紀元前2,0003,000年頃に栄えた古代バビロニアと言われています。ただ、当時のバビロニアでは0は自然数とは別に扱うシンボルに過ぎず、のちにインドで0が自然数体系に組み込まれたとされています。なお、バビロニアとは全く交流のなかった今の中南米で栄えていた古代マヤ文明でも0は数として扱われるようになったとされています。

さて、このままでは単なる0の歴史探訪に過ぎないので、0にまつわる演算に関する性質を最後に扱ってみましょう。まずは、0で割るということですが、これは多くの人がご法度であることを知っています。逆演算の掛け算に矛盾が生じるためで、小学校の算数ですぐに習います。ご法度というよりかは“値なし”と教えるきらいもありますが…。

次に、00乗はどうでしょう。これは、もはや算数で片づける話ではなく数学です。結論としては、微妙なのです。0の0乗を1として定義する向きと、不定とする向きとがあります。ただ、それまで積み上げてきた代数的あるいは解析的な性質との都合上、00乗を1と定めるのがよいということで、特別な定義として1と見なす向きの方が多いです。

最後に、O!(0の階乗)はどうでしょう。これは0!1と定めると、やはり数学の他の関係式の説明に都合がよくなる(/普遍性が生まれる)ことから、そうすることにしています。わかりやすい例の一つに、階乗の再帰式(n1!(n+1)n! があげられます。この式はn≧1のときは明らかに成り立ちます。そして、これがn0のときにも成り立つようにするには、0!1とすると都合がよいですね。

以上

文責: メディア学部  松永 信介

2020.01.11

2020年1月21日 (火)

夜景写真を自動的につくる研究

2020年1月17日 (金) 投稿者: メディア技術コース

 大学院メディアサイエンス専攻修士2年の王 旭(おう きょく)さんの学会誌論文が採録されました。
 
 王 旭,渡辺大地,柿本正憲,2019,昼間の都市俯瞰画像からの夜景画像の生成,画像電子学会誌,48(3),375-384
 
 都市の建物群を撮影した写真一枚から、同じアングルの夜景写真を自動計算で生成するという研究です。
 
4_20200115091101

 この分野は一般に画像のスタイル変換と呼ばれ、近年盛んに研究されています。AIによる画像認識はすっかり世の中に定着しています。画像のスタイル変換にもAI技術が使われます。
 
 ただ、夜景画像は特殊で、昼間には存在しなかった膨大な数の細かいけど明るい光が現れます。これは一般的なスタイル変換では扱いにくい対象です。今回の研究ではAIの手法は使わず、建物群の遠景画像を徹底的に分析し推定する方法を選びました。
 
 例えば、道路付近の街灯や店の灯りや車のヘッドライトなどが高層ビルを下から照らす効果も入れています。また、最終的に描画する細かい光は、色の種類が現実世界と同じような割合になるように工夫しています。1000枚近い既存の夜景写真を分析した結果です。
 
 現在、このような分析的な手法ではなく、日々進歩しているAIの技法をうまく使えるような手法を研究中です。成果が楽しみです。
 
 メディア学部 柿本正憲

2020年1月17日 (金)

大学から見える意外なランドマーク 確認編

2020年1月16日 (木) 投稿者: メディア技術コース

引き続き助教の戀津です。

今回は昨日の記事で書いた、あの白いポッチが西武ドームであることをどうやって確認したか?の解説です。

まず、アレが何であるかを推測します。距離は目測ではさっぱりわからないので、方角からアタリをつけていきます。
一昨日は学内から見える富士山の話をしましたが、片柳研究所方向を向いた時に直角左方向に富士山があるのは、大学敷地内の建物の向き・八王子と富士山の位置関係によるものですね。
片柳研究所が敷地内で北北西方向にあり、富士山は東京から西南西方向にあるのでほぼ直角になります。

 

20190910-121449_20200113012501

今回発見したアレは、講義実験棟からアリーナ方向に見えています。そのため、方角としてはおよそ北~北北東方面になります。
Googleマップで大学内の建物の方向と講義実験棟からアリーナ方向の方角を確認してみます。マップの共有ができるので便利です

さて、八王子から北北東方向には何があるか。八王子は東京都の西の方なので、北北東に見えているのは埼玉県西部ですね。

・・・ん?西部?

西部ドームだ!

 

 

・・・流石にここまで安直というかスムーズに判明はしませんでしたが、推測としては悪くない候補に思えますね。

Googleマップのマイマップという機能では地図上に任意に線を引いたりそれを共有したりできます。
さっそく東京工科大学と西武ドームとの位置関係を確認してみます

まさに大学から北北東方向にありました。ちょうど多摩川を挟んで向こう側くらいですね。
大学付近までズームしてみると、講義実験棟からアリーナ方向で見えた角度とも一致しています。

大学から見える意外なランドマークの確認編でした。

2020年1月16日 (木)

大学から見える意外なランドマーク

2020年1月15日 (水) 投稿者: メディア技術コース

助教の戀津です。

昨日の記事で富士山の話をしましたが、今回は別のランドマークの話です。
同じく講義実験棟からアリーナ側を見ると確認できます。

20190910-121449

・・・。

地平線とまでは言えないですが、関東平野の広大な平地が続き、とても遠くまで見通せますね。
実はよーく見ると、この平野の果てにポツッと飛び出ている白いものがあります。
スマホのカメラなので限界がありますが、ズームした写真も載せてみます。

20190910-121457

見えますか?

 

20190910-121457-mark

これです。

ある時景色を眺めていたら発見し、さてこれは何だろう?と思い調べてみたところ、なんと西武ドームでした。どうやって調べたのかはまた次回に解説します。
20Km弱離れていますが、間に遮蔽物がないので白く大きな躯体が確認できます。(ちなみに富士山まではおよそ60Kmです)

八王子市の大学から、埼玉県のランドマークが見えるとは驚きですね。

2020年1月15日 (水)

大学から見える偉大なランドマーク

2020年1月14日 (火) 投稿者: メディア技術コース

助教の戀津です。

過去にも何度かブログで紹介されていますが、大学の敷地内からは(条件が良ければ)富士山が見えます。
図書館棟厚生棟前の広場から片柳研究所の方を向いて、ほぼちょうど直角に左側にあります。

ただし、手前に遮蔽物も多いので学内では見える場所が限られます。
一部の建物の高い階からがよく見え、個人的におすすめなのは講義実験棟の8階です。
演習系授業でも利用されるため、休憩時間や授業終わりには夕陽に映える富士山が見える事もあります。

写真はある日の夕方にちょうどよく撮れたものです。

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さすがに遠いのでかなり小さいですが、それでも綺麗な稜線が確認できます。

20191106-171157

ズームするとこんな感じです。

肉眼ではもう少し見やすいので、講義実験棟の上階を利用する時には景色も楽しんでみてください。

2020年1月14日 (火)

研究紹介 - かわいいセンサー

2020年1月13日 (月) 投稿者: メディア技術コース

ADADA Japanという学会で受賞した研究の内容紹介、第二弾です。二つで終わりですが

今回は、ポスター発表で受賞をした研究です。

 

かわいいセンサーという研究テーマなのですが、センサーというものがどのようなものか皆さんご存知でしょうか?センサーとは、温度や圧力などのその場の状態についてのデータを刻々と計測する電子部品です。これをコンピューターに繋ぐことによって、周辺の状況によって反応するプログラムを作ることができます。例えば、雨が降ったり、人が通ったら教えてくれるような仕組みを作ることができます。ところで、センサーというと、以下の画像のようなもので、いかにも電子工作という感じのものですね。プログラミングに興味がある女性もいまでは増えていると思いますが、センサーを利用したものとなると、さらに敷居が高くなるのではないかと思います。そこで、いかにも部品ですという見栄えのセンサーをかわいくしてみたらどうだろう、というのがこの研究です。かわいくすることで興味を持ってもらえるのではないか、というのはなんだか子供だましのようだと思うかもしれません。しかしながら、人の感情は何かをしたり決定したりする際に非常に大きな影響を及ぼします。「かわいい」と思うことで興味を持つようになったり、結局同じことをしているのだとしても取り組みやすく感じることがあるでしょう。「かわいい」という言葉は、英語のCutePrettyという言葉と全く同じではない意味も含んでいるようで、海外でも「かわいい」という日本語の言葉がそのまま通用します。日本の文化の一つとして、世界に認知されたものと言えるでしょう。

 

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    普通のセンサー類

 

ということで、研究を行っている学生が作成したのが以下のようなものです。上にあるセンサーと、それぞれ同じ機能のものを対応させて並べていますが、パッとした見た目で大分違っているようになっていると思います。かわいいと感じるかどうかについては個人差があると思いますが、色々な「かわいい」があるので御容赦ください。

 

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  かわいいセンサーの作例

 

ここで作成したセンサー類は、単に色や素材としてかわいい感じのものにしているものだけでなく、メガネや耳など、具体的な形を模したものもあります。こうしたものは、無機的な通常のセンサーと違って、使いみちが想像できるデザインになっています。例えばメガネ型のセンサーはその前に物体があるかどうかを調べることができます。

 

これらを利用した作品例も作成しました。例えば動物の掌?を模したタッチセンサーをぬいぐるみの手の部分に貼り付けて、ハイタッチすると「やったー」と歓声を挙げるものとか、圧力センサーになっているほっぺたをつねると叫び声を上げるものなどです。センサーが具体的なものを模してデザインされていると、使い方が限定されてしまう一方で、具体的な用途を思いつきやすくなる利点があるのではないでしょうか。

 

 

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             センサーの利用例

 

 

こんなのが研究になるの?と思う方もいるかもしれません。しかしながら、研究というのは新しいアイデアにチャレンジしてみることです。そんなこと考えていいの?と思う人が多いのであれば、むしろそれは研究として意義のあるテーマだということになるのではと思っています。さて、この研究では、センサーをかわいくすると興味を持ちやすくなるのでないかというアイデアでしたが、センサーを利用するにはそれがかわいかろうとそうでなかろうとプログラミングという手段が必要です。いくらセンサーのデザインを変えたとしても、プログラミングが同じままでは利用のハードルの高さは変わりません。この研究の延長には、そうした面での考察も必要になるはずです。今度から小学校でもプログラミング教育がはじまるようですし、現在高校生の方で、そうした研究に取り組んでみるのも意義のあることではないでしょうか。

 

 

太田高志

2020年1月13日 (月)

人文社会系の『知恵』も、芸術系の『センス』も、理工系の『技術』も、すべて学べる学部です

2020年1月11日 (土) 投稿者: メディアコンテンツコース

 メディア学部は1999年に設立され、昨年で20周年を迎えました。「メディア学部20周年記念誌」を企画制作し、一部の記事をWebで先行公開しています。
 
 大学の公式Webサイトで紹介していない深い情報が盛り込まれています。例えば「教務委員歴代メンバー座談会」の記事にはこんな情報も。
 
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東京工科大学メディア学部が日本初のメディア系学部として誕生したのは1999年。設立時のパンフレットには
 
「人文社会系の『知恵』も、芸術系の『センス』も、理工系の『技術』も、すべて学べる学部です」
 
とコピーが掲げられています。
 
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 この21年前のコピー、現在のメディア学部でも*完全に*通用します。変化の激しい時代にあって、当初の独自の方針や理念を貫いています。
 
 もちろん、カリキュラムをはじめとする運営については状況や時代に合わせて年々改良を加えています。でもメディア学部の大きな方針は設立以来21年間一貫しています。
 
 ここ数年で行われている「改良」は、研究力の強化です。実務で活躍する人を輩出することはもちろんですが、これまで以上に研究成果を高め、創造的なアイディアで世の中に貢献できる卒業生を出そうとしています。人文社会系でも、芸術系でも、理工系でも、もっともっと研究力を強めていきます。
 
メディア学部 柿本正憲

 

2020年1月11日 (土)

【研究紹介】デフォルメキャラクターの分類とそのデザイン原案作成

2020年1月10日 (金) 投稿者: メディアコンテンツコース

私たちはキャラクターメイキングに関する多くの研究をしています。映像コンテンツ制作には、シナリオ、キャラクター、演出が大切な要素です。ここでは、デフォルメキャラクターの分類とそのデザイン原案作成に関する研究について紹介します。

次のような論文が公開されました。
j-Stageという研究論文公開のサイトに掲載されています。どなたでも論文のpdfをダウンロードして読むことができます。

RYUTA MOTEGI, KAZUKI SATO, YOSHIHISA KANEMATSU, NAOYA TSURUTA, KOJI MIKAMI, KUNIO KONDO
3D Drafting System based on Shape Analysis of Super Deformed Characters
International Journal of Asia Digital Art and Design Association
Volume 23 Issue 2 Pages 9-15, 2019
https://www.jstage.jst.go.jp/article/adada/23/2/23_9/_article/-char/en

本研究は、たくさんのデフォルメキャラクターを収集し、頭部、胴体、腕、足の形状を分析して、共通的なパーツ形状を構成要素として見出します。それらを3次元CGシステムを使って、3次元パーツとしてスクラップブックに登録します。それを検索して、組み合わせて、デフォルメキャラクターの概形を制作します。この形状にポーズを付けて、大まかな姿勢を決めます。これをもとに、詳細をスケッチして線画を制作します。これをデザイナーに渡して、最終的なデフォルメキャラクターを制作します。

次の図は研究全体を示しています。多くのキャラクターから構成要素を取り出す部分、それらをデータにしてデータベース(デジタルスクラップブック)とします。そのデータを用いて、キャラクター設定資料に基づいて、検索して編集してデザイン原案を制作するという構想です。

Fig1_20200109210901

次の図はシステムの概要です。

Fig3

3次元デフォルメキャラクターの画像をもとに、デザイン原案を作成した例が次の図です。

3次元モデルで、制作するキャラクターの特徴がよく出るポーズや向きを考えることが

容易にできます。制作したいキャラクターをデザイナーにきちんと伝えることが

文字情報とこのようなデザイン原案によって可能となります。

Fi4

 

大学院メディアサイエンス専攻 近藤邦雄

2020年1月10日 (金)

日本図学会秋季大会(鹿児島)に参加しました

2020年1月 7日 (火) 投稿者: メディアコンテンツコース

鶴田です。

11月23-24日に鹿児島大学で開催された2019年度日本図学会秋季大会に参加してきました。学術講演が28件と田中達也氏の特別講演会がありました。
この記事では特に特別講演について触れたいと思います。

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田中達也氏はミニチュアアーティスト/見立て作家であり、ミニチュア模型の写真、特に、あるモノを別のモノのように見せる「見立て」のユニークさが注目されています。NHKの連続テレビ小説「ひよっこ」のタイトルバックも担当されました。また、Volkswagenとコラボレーションして「Miniature Drive」というVR作品も制作されています。今回は、氏が鹿児島出身という縁があり、講演をしていただきました。

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似ているものを連想していくようなアイデア出しの方法自体は一般的かと思いますが、氏のスゴいところはその継続力!毎日常に意識し続けることがどんどんアイデアを膨らませているように感じました。子どもの頃に(あの雲パンみたい。。)とか考えたことが一度はあると思いますが、このような見立てを意識することで「日常がより楽しくなる」という言葉が印象的でした。

興味を持った方は田中達也氏のWeb, Twitter, Facebookをぜひチェックしてみて下さい!


ところで、鹿児島に行って初めて「灰が降る」というのを体験しました。雨の予報でなくても傘が要りますね。

文責:鶴田

2020年1月 7日 (火)

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