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マエカワの備忘録的な何か

ちょくちょく更新。

ヴィジュアル情報処理 其の二 20170421

ヴィジュアル情報処理 3年科目

processingの使い方

 javaベースなので結構直感的な操作が可能になっている。

 下にこの回で使われたコマンドを書いていく

  ・size(a,b)→幅b、高さaのウィンドウを設定

  ・background()→()内にカラーコードを書くことにより背景色の設定

  ・noStroke()→フチなしに設定

   ⇒stroke()→フチ色の設定

  ・fill()→塗りつぶし職の設定。これ以降、図形は指定した色で塗りつぶされる

  ・beginShape();

    vertex(x,y);

   endShape();

    →多角形の描写。vertex(x,y)で頂点を設定。

  ・line(x1,y1,x2,y2)→(x1,y1)から(x2,y2)まで線を描写

  ・ellipse(x,y,dx,dy)→中心(x,y)で横縦の直径がdx,dyの円を描写

  ・rect(x,y,width,height)→始点(x,y)で幅width、高さheightの四角形を描写

  ・colorMode(Mode,value)→表色系の設定(RGB、HSBなど)

 

 for文などはjavaと同じように使うことができる

 

 星の描写について

  注意としては、y座標軸が普段見慣れている物と逆だということ

  考え方は下に

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 結局数式で点を求めてプロットしていくことになりそうなので、大変そうです。

 今回の課題は国旗の作成と色相環の作成。国旗は星が多くて嫌になる。色相環はわかってしまえば簡単でした。

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 こんな感じにできます。

情報と法規 其の二 20170421

情報と法規 3年科目

弁証法

 世の中にはどちらの主張も合理的で善悪をつけることができない問題が存在する

  ⇒このような対立はなかなか収束せず、泥沼と化すことが多い

 こんな問題に対して友好的な考え方が、その名も弁証法!!!

 弁証法とは、究極のどんぶり勘定、妥協の産物などと呼ばれるらしい

 これについては定義といった定義はできないらしい

  ⇒論者によって若干異なるから

 

 検討対処となるものに対して、対立主張をすべて書き出していくことによって視覚化し、全体を把握する。

  ⇒このとき、抽出する対立主張は「利益」の視点で持ってくるものとする(「誰がどのような利益を持っている」といった具合で書き出していくといいだろう)

   ⇒人間社会の分析、紛争解決を目的とした方法のため。こう言った問題はたいていの場合個人が主張する利益が衝突してしまうことにより引き起こされてしまう。
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 対立主張を設定するときは次の観点から出していった方がいい

  ①個人的利益

  ②社会的利益

  ③国家的利益

 この三つは「一応」挙げておくだけ。全て書くことで問題をより把握することが目的。この中のどれに重みづけをするかは弁証法ではなく、イデオロギー的な分野になってくる。

 

 書き出したものに対して二種類の分析をかけていく

  ①内的利益の分析

   ・利益の内容は何か

   ・どれくらい利益が出るのか

   ・ほかの利益との関係はどうなのか

  ②拡張縮小の分析(拡張より縮小のほうが重要)

   ・拡張(縮小)できる理由

   ・拡張(縮小)の限界

 この二つの分析をこの講義では弁証法的分析と呼ぶことにする

 

 エレア派ゼノン

  二つの自称があり、その二つが対立していた場合、片方を否定するためにはもう一方を肯定するだけでは十分じゃない。否定したいものそのものの欠陥を指摘するほかない。

   ⇒では議論は不毛なのだろうか??

    ⇒そんなことはない。縮小限界になるまでは議論の中で新しい展開が生まれる可能性は無きにしも非ず

 
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 theseanti-theseaufhebenしてsyntheseになる

 

 Toulminの議論モデル

  根拠→論拠→主張のこの流れが一般的であるが、これに論拠の裏付け、反駁などを付け足した議論モデル。ディベートの構造に近いものを感じる。

インタラクティブシステム論 其の二 20170420

インタラクティブシステム論 3年科目

フーリエ変換

 人間自体、体の中(内耳の蝸牛管)でフーリエ変換をしている

  ⇒音は耳の奥の時点で空間情報に変換されている(周波数分解されている)

   ⇒ちなみに触覚も、皮膚に触れた瞬間に別次元の情報に変化されて脳に送られている

 

 物理現象の多くは線形な微分方程式で書くことができる

  ⇒入力が正弦波ならば出力も同じ周期の正弦波になる(位相、振幅は変化する)

   ⇒波の中に含まれる正弦波の成分を調べたい

 

 フーリエ級数展開

  波fに波gはどれだけ含まれるか

   ⇒内積をとればいい

    離散の場合

     

    連続の場合

     

    で波gの成分を求めることができる

 

   したがって周期T、各周波数nω(第n高調波)のsin波は

    

   だけ含まれていて、cos波は

    

   だけ含まれていることがわかる

   このaとbを用いることで波fは次のように変換することができる

    

   n=0の時は計算できるのでちょっと簡略化

    

   これがフーリエ級数展開

 

   しかし、これだけでは

    ①分解法が一意か

    ②結果を合成して元に戻るか

   がわからない。また、こうなるのは極めて希少なパターン。

    ⇒成分同士が直交していれば①②の性質は保証される

   したがって

    

    

    

   がnとmが違う値の時0になればいい。

   証明は写真で(cosとcosの直交性のみ)。

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 複素フーリエ級数展開

  

  

  であることを用いてフーリエ級数展開を書き直していく

    

  と置くと

   

  と導出することができる

  これを複素フーリエ級数展開という。もちろんこれも任意のnについて直交性が保証されている。

 

 フォルマント

  人は母音や子音を認識する際、アクセントの強さを聞き取り認識している。その時、一番初めにアクセントが来るところを第一フォルマント、二番目を第二フォルマントという。この仕組みを応用させると「しゃべるピアノ」のようなものも作ることができる。

 

課題

 矩形波三角波、正弦波のスペクトルの違いをSciLabを用いて観察し、実際その違いが音色にどのような影響をもたらしているのかを考察して提出する。

情報通信システム 其の二 20170420

情報通信システム 3年科目

平均符号長とは

 

で表すことができる。

瞬時複合:境界で瞬時にどの符号を表しているのかがわかる複合

一意複合よりも瞬時複合のほうが嬉しい

 

そもそも2章でやっていくのは下の写真のところ
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一意複合の下に瞬時複合がある理由はこの後説明していく

符号についてもう少し用語を…。

 ・記憶がある:生起確率が独立

 ・記憶がない:ほかの確率の生起に生起確率が影響を受けてしまう

 ・定常情報源:生起確率が他の要因によって変化しない

 

符号化の性質

 ・符号の木:二分木のようなもの。大本をroot、節をnode、branch、末端のleafで猛省される木構造。これを用いると瞬時複合可能かどうかが一発でわかる。
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 ・語頭条件

   瞬時複合可能であることの必要十分条件はどの符号語もほかの符号語の親にならないことに等しい

   つまり、すべての符号語がleafに存在していればその符号化は瞬時複合可能なものであるということ

 

 ・クラフトの不等式

   長さ元符号が瞬時符号を持つための条件は

     

   である。この条件を満たしていても必ず瞬時複合可能かはわからない。あくまでそのような組み合わせが存在しうるといっているだけ

 ・マクミランの不等式

   ある符号化について

    

   が成り立つとき、その符号化は一意複合可能である。これは逆側も成り立つ。クラフトの不等式と条件はおなじ

     ⇒したがって、一意複合可能である符号化は瞬時複合が可能な場合がある。

 

ハフマン符号化法

 コンパクト符号を生成するための符号化

  →コンパクト符号:情報源を符号化したもののなかで、平均符号長が最小になるもの

 

 方法(元符号化をする場合に一般化する)

  ①生起確率が小さいものから順に個ずつつなげていく

  ②分岐を個の数で分岐させる

  ③根のほうからたどっていき、符号を決定していく

 ⇒この方法をとると生起確率が小さいデータに長い符号があてられるのでコンパクト符号に自動的になる。

 

 実行例:ここでは、=2としてハフマン符号化を行っている
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 一つに決まるとは限らないが、平均符号長はいずれの場合も同じになり、最小である。

 によって帳尻が合わないこともあるが、その場合はダミーを用いたりしてつじつまを合わせる。

 

 下に演習問題の解答例を載せておきます。
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コミュニケーション論 其の二 20170420

コミュニケーション論 3年科目

批判から入ってしまうと相手が身構え、防御してしまうので口論に発展しやすい

 

恋愛の賞味期限はデフォルトで3年

 男:問題を解く

 女:共感を得たい

男女関係をうまくやりくりしていくには、肯定は否定の5倍必要であることが研究によって明らかにされている。

このように、男女には根本的な違い(性差)がある。この性差は大昔、進化の過程で得たものの名残。しかし、現在このような性差は徐々に縮まっているという。ジェンダーレスなんていうジャンルが出てきたのも性差が縮まっているからなのだろうか。

 

女のほうがおしゃべりだなんてよく言われるが、男女でそのような違いはないらしい。女であるから、男であるから、そのようにふるまっているのかもしれない

 

海馬と偏桃体の性差

 海馬(特に右)の大きさ:15歳あたりで女のほうが大きくなる

 偏桃体:15歳あたりで男のほうが発達してくる

  ⇒この理由としては、海馬と偏桃体それぞれのホルモンの受容量に違いがあるから

   ⇒海馬は女性ホルモン、偏桃体は男性ホルモンの受け皿が大きくなっている。

 

性差によるクラス編成(アメリカ)

 アメリカでは小学校のクラスを男女で分け、それぞれに合ったやり方で教育をしている

  ・男子クラス:上下関係をはっきりさせる。競争心を持たせる

  ・女子クラス:協調性を重視

   ⇒男子クラスでは先生に対して"yes, mom"などの言葉が目立った。教師も大方命令口調。アメリカだからできることだろう。日本だと大問題になるかもね。

   ⇒女子クラスでは、一人を褒めるのではなく全体を褒める。

 

 企業でもこの性差を考慮に入れた考え方、働き方が採用されている。

  ex)コンサルティングの会社

   ・客が男→なるべく地位の高い人を同伴させ、一気に結論を伝える

   ・客が女→そのプロジェクトにかかわる人をできるだけ多く同伴させ、いくつかの案を提示したうえで検討してもらう

 このような働き方を採用した結果、働きやすい職場になり女性社員も以前より辞めなくなったそうだ

 

 ATI(Aptitude Treatment Interect)

  その人の適正によってそれぞれ最適解があるといった考え

  これがあるにもかかわらず、いまだに大学での集団講義などは残っている。いったいなぜなのだろうか。

 

ビデオ「世界一受けたい授業」より

 

 10代から耳の老化は進んでいる

  音の高い低いを認識しているのは耳の中の内耳。カタツムリみたいな形の場所。

  日々、たくさんの音を聞いているので内耳の入り口は消耗している。内耳の入り口付近は高音を認識する場所なので、年を取ると高音が聞こえにくくなる。モスキート音が聞こえないというのもこの仕組みが関係している。

 マクガーク効果

  口元を隠して声を発しているのを聞くとなんと発音しているのかがあいまいになる。逆に、発音している音と違う口の形を見せると、間違った発音で認識してしまう。視覚で認識してしまうとその方向に引っ張られてしまう。アンカリング効果なども関係しているかも。日本人はこの効果が薄いとされている。

  発音だけでなく、目玉焼きを焼く音だったり、大根をすりおろす音だったりも、音だけ聞くととてもあいまいに認識してしまう。目玉焼きが天ぷら揚げる音に聞こえたりする。

 音韻修復

  途切れ途切れの音でも、間にノイズが入れば滑らかに聞こえているようになる。これは脳が無意識のうちに切れている部分をつないでしまっているから。

 聴覚フィードバック

  普段声を発するとき、その声を自分の耳で聞き、考えたことと一致しているかを確かめるような仕組みになっている。なので、自分の声が0.3秒後に聞こえてくるヘッドホンをつけながら歌うと、声の確認ができないのでしゃべれなくなってしまう。

オペレーティングシステム 其の二 20170419

オペレーティングシステム 3年科目

追試は無しだそうです

 

コンピュータアーキテクチャの復習

 メモリ

  ・揮発性:電源offでデータが飛ぶ。途中結果を一時的に入れておく。この講義でのメモリはこっちのことを指す

  ・不揮発性USBメモリなどの類。電源offでもデータが保存されている。

   →ハードディスクとして扱う

  アドレス指定で読み書きできるものを抽象メモリという

 

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図:メモリとCPUの簡略図

 ・汎用レジスタは計算の途中結果を保存しておくためのもの。

 ・プログラムはメモリに入っている。これをloadして演算し、その結果をstoreする。

 ・メモリには命令もデータも入っている

  →基本的にこの二つは違う領域に入っている。

 ・メモリは大容量低速、レジスタは小容量高速。データを格納しておくという点ではどちらも大差ない。

  →特殊なことに使う特殊レジスタなるものがある。

 

 プログラムカウンタ(PC)

  ・命令メモリのどこかを指している

  ・命令を実行すると自動で増加

  ・if分などでは、PCに値を代入する

 

 スタックポインタ(SP)

  ・メモリのデータを入れる領域を指す

   →push:SPを-1して、そのアドレスに値を代入

   →pop:値を取り出して、SPを+1する

    ※メモリ内では上に行くほどポインタが小さくなる

 

 関数呼び出し(PC、SPの応用)

  ①callの次のPCをSPに保存→関数へ移行

  ②関数の処理が終わり次第、PCにSPの値を代入

  ③callの次の命令が実行される

 

ここまでがコンピュータアーキテクチャの復習

 

CPUとI/Oデバイスの通信

 ・I/Oの中にもレジスタがある。これをCPUで読み書きすることで使えるようになる

 ・I/Oは通常複数のレジスタを持つ

  -制御(control):I/Oへの命令を入れる

  -状態(status):現在の状態

  -データ(data):入出力データ 


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図:足し算機

 

 ・デバイスドライバ

  ・機能達成のためにレジスタを読み書きするためのソフトウェア

  ・I/Oデバイスによって機器との相性などいろいろ違うので、これをデバイスドライバが吸収する

   →OSは外部機器を一緒くたに扱いたい

 

 CPUとI/Oデバイスのやり取りの仕方には次の二種類がある

  ①I/Oポート:I/Oのレジスタに直接アクセスする専用命令がある

  ②メモリマップトI/O:メモリにアクセスする=I/Oデバイスレジスタにアクセスする(メモリとレジスタがリンクしている=マッピングされている)


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図:メモリマップトI/Oのイメージ

 

割り込み

 ある処理を待っている間、じっと待つことは効率を考えると望ましくない(ビジーウェイト)

  ⇒待っている間に別の処理をしてしまう、これが割り込み

 前の足し算機の例を使うと、Sレジスタの値が1になるまでずっと待っているのは非効率。その間にできることをしてしまおうということ。

 

 割り込みの流れ

  ①IRQ(割り込み要求線)に電圧がかかる

  ②あらかじめ登録しておいた関数が実行される。この割り込みプログラムのことを割り込みハンドラと呼ぶ。

 

 ・ハンドラの登録のし直しができるようにIRQから割り込みベクタ(ハンドラが保存されているメモリのアドレスが書かれているメモリ)にアクセスし、ハンドラを実行するという二重構造をしている。このおかげで、ハンドラを複数個登録しておくことが可能


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図:割り込みベクタ

 

 ・ハンドラをただ実行するだけではいけない。もともと実行していたプログラムの途中結果を保存(退避)し、ハンドラが実行し終わったところで復帰させる。

  ⇒関数呼び出しと同じようなことが退避、復帰システムでも適用されている


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図:退避と復帰

人間工学 其の一 20170418

人間工学 3年科目

人間工学が最終的に求めることとは

 ⇒むちゃくちゃ長持ちして最高に使い勝手がいいもの

理想自体はとても高い

 

 マン・マシンインターフェース:効率を優先、人間の使い勝手は後回し

       ↓

 ヒューマンインターフェース:人間を最優先、表面だけではなく脳の機能を優先

 

 この呼び方の変化には、人間を表す言葉としてmanが不適切ということも関係しているらしい。本来、human-machine interface だったが、長いためmachineが省略された形で知れ渡っている。

 

人間工学へのアプローチ

 ①物理原則

 ②人間科学(人間を知る):生理学、心理学の観点から

 ③適用する仕事の分析⇒データを得る

 ④仕事にかかわっている人間の分析

  ③④に関しては数学的アプローチをする

 ①②を基礎的なアプローチ、③④を応用的なアプローチという

 

 ただデザインをするわけではなく、人にとって使いやすいものをデザインしていく

  …最近のスマホなどはただ売ろうとするだけで、インターフェース部分の発展はない

  ⇒機能性、インターフェース性能、スタイリッシュさ、これらすべてを兼ね備えるのはなかなか難しい

 また、今ではユーザーインターフェース部分を簡単に作ることができてしまう

  ⇒人間工学がおろそかになっているのではないか?

 

研究について

 ・場所

  →実験室(基礎研究):最適条件、理論値を出す

    →人の計測を行う(ex)指の長さ、関節の長さ

  →作業現場(応用研究):field dataの蓄積

 

 ・種類

  →基礎:人の計測(心理的、身体的)

  →応用:装置の研究

      ⇒視覚:ゲージ標識(道路標識はぱっと見でわかるように工夫されている)

      ⇒聴覚:音の大きさ、周波数

      ⇒制御:型、大きさ

      ⇒環境条件:仕事の効率との関係を調査(ex照明、温度

      ⇒衣服・家具:心地よさなどの評価

      ⇒人間行動:労働条件、作業空間

       →適正試験は人間行動における人間工学といえる

 

 ・テーマ

  これは人間工学だよねとわかるものから、そうでないものにまでかかわっている。環境など、以外に細かく分類されていいる。

 

この講義では人間科学など、分類わけをする前までやっていく

 →これを知らないと、人間工学はできない

 →生理的側面を前期、心理的側面を後期に行う