Posted in技術・工学・物理・数学

AIの能力差

AIを勉強するための無料のサイトがいくつかあります。自分で作ったプログラムでコンピュータの中のロボットや将棋の駒等を簡単に自律的に動かすことができます。OpenAI GymはテスラのEalon Maskが出資しています。 https://gym.openai.com/envs/#mujoco いろいろなアルゴリズムのAIがありますが、上達速度や、学習後のゲームの腕にかなり差があって、AIも人間と同じか・・・とちょっとしんみりしてしまいました。 https://www.kdnuggets.com/2020/04/deepmind-agent57-atari-games.html https://…
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暴走、ガリウム

昨日の集中講義では、ノートパソコンが熱暴走で落ちてしまい、他のコンピュータを使うまで少し中断になってしまいました。暑い中でzoom, Chrome, パワーポイントその他たくさん使っていたためストライキを起こしたみたいです。 さて、熱暴走は下記によるとリーク電流が増えることによるそうです。これは熱的にバンドギャップを超えて励起されるキャリアが電流を運ぶためだと考えられます。バンドギャップが広い半導体だと使用可能な最高温度が高くなり、放熱は温度差に比例するため、放熱器が小さくて済みます。いまは電気自動車で小型で大電流の制御が必要なので、バンドギャップが大きいGaN, Ga2O3などが注目されてい…
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Kullbach-Leibler Divergence

Kullbach-Leibler Divergenceの動画を見ましょう。 https://www.youtube.com/watch?v=ErfnhcEV1O8 日本ではKL情報量と略されます。現象の起こる確率を考慮した情報量です。ある確率分布を持つ現象を情報として送信するときに、何ビット必要かを与えるため、情報圧縮の下限値の見積もりに使える重要な概念です。統計力学のエントロピーと同じ形をしているので交差エントロピーと呼ばれる量と関連していて面白いです。 オッカムの剃刀（かみそり）の定量化の一種としても使えます。 logarithm 対数 Bayesian inference ベイズ推定 D…
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世界の研究所　統計数理研究所

今週の「世界の研究所」は、文部科学省傘下の「統計数理研究所」です。これは東京の立川にあります。 専任の研究員が約50人（教授、准教授、助教、特任助教）、客員が同じくらいで構成されています。 コロナ等感染の解析、最近のinformatics、機械学習の研究も盛んにおこなわれています。創立75年で、長らく地道な活動を続けてきましたが、最近のブームで脚光を浴びています。 1970年代に情報量基準Akaike Informatics Criterion (モデルに含まれる変数を何個にしたらよいかを決める関数）を提唱した故　赤池弘次教授が有名です。今週は今日から機械学習の集中講義をしますので、関連した話…
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micro RNAの医療応用

microRNA(miRNA)というのが最近注目されているようです。これは、塩基数数十以下のRNAの断片で、体細胞同士が血流を通して通信するのに使っています。同様の機能を持つものにホルモン（低分子）、ペプチド（アミノ酸オリゴマー、タンパク質の断片）とmiRNAがあります。最近は、がんやうつ病の診断に使えるという研究があります。精神的ショックで心臓が不具合を起こす「タコツボ心筋症」に深くかかわっているという記事がありました。 https://www.youtube.com/watch?v=omENhatLlMU https://www.imperial.ac.uk/news/224513/bro…
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腸内細菌叢のDNA解析

朝から恐縮ですが、腸内細菌叢のDNA解析が流行しています（一時よりも少し下火）。 https://www.nippongene.com/siyaku/product/extraction/isospin-fecal-dna/isospin-fecal-dna.html ショットガン解析により、どの細菌がどのくらいいるか、すぐわかるようになり、疾病やアレルギー治療、健康管理に使われます。治療のため移植するという話もありますが、有害細菌感染による死亡例も報告されています。 https://www.livescience.com/fecal-transplant-death.html https:/…
Posted in技術・工学・物理・数学 生物

shot gun sequencing of DNA

ヒトゲノムの解読は2003年に予定を前倒しして一応の完成を見ました。ゲノムの99%を99.99%の精度で解読したとのことです。個人差があるので、完全に解読することにはあまり意味がありません（個人の疾病治療目的は除く）。予定より前倒しで完了した理由はJ. Craig Venter率いる（当時）Celera Genomicsが shot gun sequence法の効果を実証した点が大きいです。この手法は、無秩序に切断したDNA断片を解析し、その情報を計算機でつなぎ合わせるもので、bioinformaticsの整備と一体となっています。 https://en.wikipedia.org/wiki/…
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世界の研究所 J. Craig Venter Institute

今週の「世界の研究所」は、J. Craig Venter Institute です。所長の名前を付けた研究所です。 正規の大学ではないと思いますが、25人の所員はfacultyとして、Professor, Assistant Professorなどの肩書があります。その他を含めて構成員は200人だそうです。下記に歴史が書いてあります。 https://www.jcvi.org/about/overview#history 日本語のwikipediaが要領よくまとまっています。英語のほうが詳しいです。海中の微生物のゲノムを探索したことは初めて知りました。土の中のゲノム探索は日本の大村博士（イベル…
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人間のOSに名誉心は組み込まれているか？

今週の「武士道」は、第８章　Honor (名誉）からです。ちょっと面白かったのは、下記の、名誉心は人間が子供の時から持っているという記述です。機械学習の講義の準備をしていると、「心」って何だろうと改めて考えます。人間のOSに「名誉」が入っているのは正しいと思いますが、AsimovのThree Laws of Roboticsには入っていないのは面白いです。 https://en.wikipedia.org/wiki/Three_Laws_of_Robotics “come to harm”(傷つける) の中に「恥をかかせる」が入っていれば別ですが、少なくともAsimov…
Posted in技術・工学・物理・数学 生物

人工細胞のバージョンアップ

NISTのwebを見ていたら面白い情報がたくさんありました。生物用の顕微鏡システムを作っている部門があります。 https://www.nist.gov/news-events/news/2021/03/scientists-create-simple-synthetic-cell-grows-and-divides-normally は、NIST、JCVI（←来週月曜日）、MITの共同研究で、人工的に作った細胞を正常に分裂させるために必要な7個の遺伝子を同定したというものです。最少の遺伝子を持つ生命体を作ろうとする試みですね。怪しいものができなければいいのですが。このJCVI-syn3Aは遺…