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金曜日 18 5月, 2012
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ヒトノ知性ニセマル｜牛場 潤一
慶應義塾大学 理工学部 准教授 頭の中に，好きなものをひとつだけ思い浮かべながらコンピュータ画面を見つめる。「それは生き物ですか？」ウサギを思い浮かべている君はYESとキーボードを打つ。「それは芸能人ですか？」——NO。いくつものやりとりを経て，人工知能がウサギという答えにたどり着くその様子は，まるで人間と会話をしているようだ。 人工知能と脳 小学生の頃に，牛場潤一さんはこの人工知能と出会った。「もしかしたら，僕が考えていることも，コンピュータと同じようにプログラミング言語で書き表すことができるかもしれない。そう思ったんです」。コンピュータには，百科事典に相当するデータベースがあり，ひとつの課題に対して事典をすべて調べるという力技で情報処理をする。しかし一方で，人間の脳は忘れっぽいし計算も早くないが，それでもコンピュータと違うなんらかのアプローチ方法で答えを出す。人工知能と脳の違いはどこにあるのだろうか。 研究にまっしぐら 学べば学ぶほど,もっと人間の知性にせまりたくなった。理工学部に入学し，研究室に所属するとすぐに，医学部に出入りさせてほしいと教授に頼み込んだ。医学的な知識や技術を学ぶためだ。「毎日，理工学部がある矢上キャンパスと医学部がある信濃町キャンパスを往復していました。夕方以降は,診察を終えた医師と一緒に健常者や患者さんに協力してもらって腕などの筋肉の活動電位を測定する実験を行い，翌朝はデータの解析や次の実験準備で機械をずっといじっていましたね」。そのなかで注目したのが，リハビリテーション。脳に損傷を負った患者さんは，体の一部が思うように動かせなくなることが多い。脳からの指令の発信，神経の伝達，体を動かす動作，という一連の信号の流れのどこかが遮断されている。この流れをスムーズにする訓練が，リハビリテーションである。多少なりとも手足が動かせるような場合には,いくつかの訓練方法を組み合わせて機能回復を目指すことができるのだが,重度の麻痺がある場合には,どうにも訓練のしようがない。 神経をリハビリする そこで，牛場さんは脳と機械をダイレクトにつなげるシステム「BMI [...]
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世界初の発見で歴史をカエル｜加藤 尚志
早稲田大学 教育学部 理学科 生物学専修 教授 「知らないことを知ろうとする過程が好き。その緊張感がたまらないんだよね」と，うなずきながら加藤尚志さんは言う。企業の研究所で長年製薬に携さわってきた加藤さんを魅了しつづけているのは，未知の領域に挑戦する「発見研究」だ。 造血因子が人生を分化させた 私たちのからだをめぐる血液。その中には，赤血球・白血球・血小板という3 [...]
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力を合わせて 、無限大の夢を目指せ！｜内木場 文男
日本大学 理工学部 精密機械工学科 教授 人間が小さくなって，からだの中を治療することは不可能でも，ロボットなら可能だ。内木場文男さんは，アリなどの昆虫の動きに注目して，わずか全長4mmしかない大きさのマイクロロボットを実現した。 多くの技術が詰まった，小さな昆虫 顕微鏡でのぞきながら，電気を通すと，小さな肢を必死に動かして進む。その姿は，まさに昆虫のよう。からだをつくるパーツは，樹脂や金属をかたち通りに切り抜くのではなく，MEMSという技術を利用する。シリコンの上にレジストという液体でかたち通りに膜をつくり，必要なところ以外を写真の現像に使う液体などで溶かしてつくられる。肢にはニッケルとチタンの合金からなる人工筋肉ワイヤを使用。50℃を境に温度を上げると縮み，下げると元に戻る性質を利用し，6本の肢のうち，3本が常に地面につくように設計されている。さまざまな技術が組み合わさり，マイクロロボットはつくられている。 血管のなかから宇宙まで 「最終的には，全長1mm以下を目指しています」と内木場さんは意気込む。からだの中で自由自在に動かすために，エネルギーとなる糖分を見つけ出す人工頭脳を搭載したものも開発中だ。「昆虫に限らず，水中を泳ぐ生き物にも注目しています。将来は，血管の中での治療や，宇宙での作業などいろいろな場面で活躍することが期待されるでしょう」。 ロボットづくりはチームプレー 昆虫型マイクロロボットの開発チームでは，学生がそれぞれ得意分野を活かし，水中動物の調査，人工筋肉の動き方，シミュレーションなどの役割を分担して，協力しながら進める。研究室内に仕切りはなく，内木場さんも学生も同じ空間で会話をするため，アイデアが生まれやすい。和気あいあいとしたチームは，小さなロボットで大きな未来を切り開いていく。（文・安冨真央） 内木場 文男（うちこば ふみお）プロフィール： 日本大学 理工学部 精密機械工学科 教授。1983年，早稲田大学理工学部応用物理学科卒業。1985年，電気通信大学大学院博士前期課程修了。TDK株式会社，MIT客員研究員を経て2003年より日本大学理工学部精密機械工学科勤務。2007年 教授。博士（工学）。 http://www.eme.cst.nihon-u.ac.jp/~uchikoba/
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「みんなのために」、建築について話し合おう｜八藤後 猛
日本大学 理工学部 建築学科 准教授 たとえば，普段なにげなく踏むちょっとした階段。私たちにとってはただの段差だが，車いすを使う人にとっては大きな「障害」となる。バリアフリー建築に関する研究を行ってきた八藤後猛さんは約10年前，少子高齢化が社会問題になるのをきっかけに，子どもを取りまく環境に注目した。 子どもの安全を守るために 「よく，危険物は子どもの手の届かない場所に置こうというが，何cmの高さなら安全なのだろうか。いざ研究しようとすると，子どものからだの寸法に関するデータってほとんどないんですね」。スタートは，そこからだった。八藤後さんは1歳から6歳までの子どもを対象に，手が届かない高さを知るために背や腕の長さを測定した。また，指の厚さなどの統計をとり，手が挟まらないような手すりと壁の距離を導き出した。データを元に，模型を用いた検証実験やアンケート調査も行った。その結果，危険物は [...]
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地球温暖化問題の解決される未来へ｜山中 康裕
北海道大学 大学院地球環境科学研究院 教授 「地球温暖化問題は，なんとかなる」。気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の報告書に貢献している「海洋生態系シミュレーションモデル」の研究を行う山中康裕さんは，そう口にした。世界の気候は今後、どうなっていくのだろうか。 海の表層にいる小さな生き物 私たち人類が排出する二酸化炭素の量は，炭素で換算して1990年代，1年間で80億トン。このうち，海が吸収する量は約22億トンだといわれている。「プランクトンは，光合成によって二酸化炭素を有機物に変えています。しかし，気候が変わると海水の循環が変わる。栄養塩を豊富に含む深層水が海洋表層に届かなくなり，プランクトンの成長が悪くなるといわれているのです」。プランクトンの動きを把握できれば，温暖化と水産資源の関係性も明らかになる。山中さんが最近開発した新しいモデル「COCO-NEMURO」は，北太平洋における栄養塩やプランクトンの主要な種類などの物質循環や生態系を追うことができる優れもの。これにより，温暖化によって，春先の植物プランクトンの大増殖が10～20日程度早まることがわかってきたのだ。 「こだわらない」という姿勢 子どもの頃から地球に興味があって，図鑑をぼろぼろになるまでくり返し読んだ。高校生のときの夢は，環境問題の最前線に立つか地球科学の研究者になること。その一方で，パソコン少年でもあった山中さんは，このふたつの興味を活かして，自分にしかできないことをやろうと決めた。そして20年前，雲の動きや海流など物理的な要因のみで構成されていた気候モデルに，「植物プランクトン」の炭素循環を取り入れることを思いついた。シミュレーションしてみたところ，これまで観測でいわれていた予想と大きく異なっていたのだ。それは当時あまり注目されていなかっただけに，この研究成果のインパクトは大きいものとなった。 最後の秘策は，人づくり そんな山中さんが行き着いた地球温暖化の防止策は，「人」だった。「地球温暖化は，対策ではなく，予防が大事なんですよ。これからは，世の中の人たちの温暖化に対する意識を変えられるような人を育てていきたいですね」と語る山中さんは，現在，北海道大学での人材育成に力を入れている。20年前，インターネットがこれほど普及するとは考えられなかったように，数十年後，地球温暖化の心配が消える世界になるかもしれない。なんとかなる，なんとかする。山中さんはその決意をもってこれからも突き進む。 山中 康裕（やまなか やすひろ）プロフィール： 1991年，東京大学大学院理学系研究科にて修士課程終了後，東京大学気候システム研究センター助手。1995年，東京大学にて理学博士号取得，1997年からプリンストン大学客員研究員。1998年より北海道大学大学院地球環境科学研究科助教授を経て，2010年より現職。 http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/~galapen/
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