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2017.12/13 高分子の難燃化技術(2)

ポリウレタンの変性剤となるホスファゼンの分子設計は、アルバイトで大量合成を行っていたときに、学会へ投稿する論文としてまとめていた新規化合物のジアミノ体を用いることにした。

 

新規物質であったが論文にまとめるために各種特性値の評価も終わっていたので当方にとって扱いやすかった。またジアミノ体であり、イソシアネート化合物とのプレポリマー化も容易だった。

 

実際に軟質ポリウレタンの原料として汎用的に用いられるTDI-80との反応性を評価してみると、ジアミノホスファゼンが4官能であるにもかかわらず、2官能化合物として振る舞ったので軟質ポリウレタンフォームの変性剤として適していた。

 

1kgのホスファゼンは、大学院修了後の上京するまでのおよそ30日間を遊ばずに大学の研究室のために無料奉仕したご褒美を頂いたような気持ちだった。プレポリマー化から軟質ポリウレタン発泡体合成に成功するまでに1ケ月もかからなかった。

 

軟質ポリウレタンフォームの企画ができると同時にプロトタイプの難燃性発泡体も合成できた。ゆえに美人の上司も安心してこの企画を課長である主任研究員に説明したので、新人発表テーマとして登録された。

カテゴリー : 一般 連載 電気/電子材料 高分子

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2017.12/10 プログラミング(4)

エージェント指向については、20世紀の終わり頃から研究開発が進められ,人工知能のプログラムとして実用化されている。今いろいろと話題になっている人工知能もプログラムで動いているのだ。だから人工知能ごとに性能が異なることになる。

 

人工知能の性能を決めるのはプログラムだけでなく、最初にコンピューターに学ばせる教師データも重要だ。この完成度が低いとやはり人工知能の性能も低くなる。

 

コンピューターが動作するためには、プログラムとデータが必要であることは人工知能の動く説明を読むと理解できるが、エージェント指向については、実際にどのようなプログラミングスタイルになるのか理解できていない。

 

映画「マトリックス」に描かれた世界がエージェント指向らしいのだが、当方にはオブジェクト指向の延長線上で各オブジェクトがエージェントとなってターゲットを追いかけているようにしか見えなかった。

 

オブジェクト指向の言語仕様では、オブジェクトが自律的に動作しうるようにはなっていない。だからエージェント指向はオブジェクト指向にこの「自律的」振る舞いができるような改良をした仕様になるであろう事は、「マトリックス」の派手なワイアーアクションを見ていて感じた。

 

ところで昨日フィギュアースケートグランプリファイナルが終了し、今日は選手達によるエキシビジョンが行われるが、人工知能に演技の「美しさ」の採点ができるのだろうか。

 

演技の正確さや音楽と演技との同期程度は採点ができるかもしれないが、各演技者の表情や円熟した選手が醸し出す独特の雰囲気は人工知能に味わえないのではないか。

 

特に今年のシニア女子選手にはトリプルアクセルや4回転という大技を繰り出す選手がいなくて、ショートでは全員が70点台だった。わずかな美の差が点差となっていたのだ。おそらく人工知能ならば差がつかなかったのではないか。

 

フリーの演技では素人が見ても分かるミスで順位が分かれたが、ショートは誰がトップになってもいいような状態だった。おそらくグレイシーゴールドがでていたなら人工知能は彼女をトップにしたかもしれない。

カテゴリー : 一般 連載

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2017.12/08 プログラミング(3)

プログラミング言語として最初に学ぶのがC#、という方針に異論を唱える人は多いと思う。例えばVisualBASICのほうが簡単、という人がいるかもしれない。しかし、プログラミングについて未経験者ならばどちらでも同じである。

 

今のVisualBASICは、オブジェクト指向の概念が取り込まれており、プログラミングを行う時にC#と同様の考え方が求められる。これは、学ぶ立場から見れば、学びやすいBASICに「制約」ができたことになる。

 

そもそもプログラミング言語が多数開発されてきた背景は、使いやすいように、バグを少なくするように、など様々なニーズをすべて満たすことが難しいからだ。

 

そのなかで、プログラミングパラダイムは重要である。パラダイムは「枠組み」と言われたりするが、プログラミングのスタイルやバグ防止、可読性などプログラミングに使用する言語によってそれらが、学ぶ立場で制約を受ける。

 

この制約のおかげで学びやすい言語や使用しやすい言語、可読性のある言語などの特徴が出てくると思っている。例えば、比較的制約の少ない構造化言語「C」は、初期のBASICの様に学びやすい反面、バグが入り込みやすい。バグがはいることを前提に、バグ取りに便利なルーチンをプログラムの中に書き込む必要がある。

 

制約が少ないので「C」でオブジェクト指向プログラミングを行うことも可能である。「C++」には、かつて「C」のプログラムへコンパイルした後、さらにそのプログラムをコンパイルする、といった手順の処理系も存在した。

 

コンピューターはプログラムが無ければ動かないことはよく知られている。プログラムが無いように思われる人工知能も、実はプログラムで動いている。さらに人工知能が学習するために、先生となるデータも必要だ。

 

この人工知能のプログラムは、映画「マトリックス」で表現されたエージェント指向のパラダイムだそうだ。このエージェント指向については当方も「逆向きの推論のパラダイム」と書かれた映画のパンフレットで学んだ程度であり、詳しく説明できない。

 

人工知能などの高度なプログラムでなくて、計算したり、シミュレーションしたり、あるいは独自のゲームを作るときのプログラムでは、オブジェクト指向のパラダイムを知っておけば十分である。

 

オブジェクト指向を理解できれば、C#もVisualBASICも同程度の難易度の言語となる。次回からオブジェクト指向について説明してゆく。

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2017.12/06 プログラミング(2)

プログラミング言語は、これまで数多くの種類が開発されてきた。この理由は、今でも変わらないが、どのような目的でも使いやすい万能言語が存在しなかったからだ。恐らく今後もプログラミング用の新言語が登場すると思われるし、小学校で授業に用いられるのはBASICではない、学びやすい新言語だ。

 

教育の専門家が考えて出した結論だから文句を言うつもりはないが、今の時代に勉強するとしたらC#を勧めたい。C#を学べば、オブジェクト指向という日々の問題解決にも活用できる思考方法を身に着けることもでき、一石二鳥である。

 

ただし、C#をいきなり学習しようとすると、何が何だかわからない人も出てくると思う。少なくともBASICよりも言語仕様そのものが難解である。難解であるが、15歳以上の大人が学ぶのに適している。というのは、少なくとも今後20年間はWINDOWS環境で使われる可能性があり、他のOSへの移植も進んだからだ。

 

また、その言語仕様を見ると、拡張も容易であり、まだまだ成長する可能性のある言語で、プログラミングに便利なように発展すると思われる。どうせ老後に学ぶなら20年間は第一線で使用可能なプログラミング言語を身に着けておきたい。

 

この時、情報工学の参考書を見ると、Cをまず勉強するとよい、と訳の分からないことが書かれていたりする。このあたりは、昔も今も変わらない、専門家視点だ。ド素人が勉強するには、動くプログラムを作ることができて、それをいつまでも使えることこそ実用的である。

 

Cを勉強するのは無駄ではないが、寿命が限られた立場では、少しでも早く自分で動くプログラムを作れて、身に着けた言語を使って死ぬまでプログラミングを楽しめることこそ大切である。ただし100歳以上生きる予定の人ならば、一度Cを学んでみるのもよい。複数のプログラミング言語を学ぶことにより、プログラミングとは何かを学べるからだ。

 

 

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2017.12/05 プログラミング(1)

老後の認知症予防にプログラミングの勉強を始めてはどうだろうか。小学校の学習指導要領にもプログラミングが加わるという。孫の勉強を見るために奮起してC#程度を操れるレベルを目標に努力するのは無駄ではない。

 

WINDOWS環境があれば、無料でC#のプログラミング環境を手に入れることが可能だ。もっともOSの概念を理解していないと環境構築も難しいが、ダウンロードしたソフトウェアーを実行すれば、すべて自動でその環境構築をしてくれる。このままの環境でC#の勉強はできる。

 

C#の使い方を目標に、少しプログラミングについて連載で高分子の難燃化同様に説明してみたい。市販のコンピューター関係の書籍は、現在の年齢になるまで文学書と同じくらいの量を読んできた。今となっては、紙くずにしかならない本も書棚にはある。

 

情報工学の進歩は、コンピューターの進歩であり、同時にプログラミング技術の進歩でもある。FORTRANのような言語仕様は、もう過去の遺物である。これを学ぶのは時間の無駄である。当時は科学計算を行う人は身に着けておくように、と授業で習ったが、その習った2年後にBASICのほうがFORTRANよりも学びやすく実用性のある言語と気がついた(数値の精度を問題視している先生も当時おられたが、すでにBASICで倍精度の数値をサポートしており、数値計算で困ることは無かった。)。

 

しかし、当時の情報工学の本には、プログラミング言語について、プログラマーになる人の視点でしか説明されておらず、BASICは、趣味で扱う低レベルの言語の位置づけだった。プログラミング言語に対する考え方が、使いやすさではなく、専門家向けの観点だった。

 

万人向けに考えたら、当時はBASICもマクロアセンブラーも同程度の敷居の高さの言語だ。そして誰もが入手できたコンピューター用の最適なプログラム言語は、BASICやMACROSだと思った。

 

ただ、出版されていた書籍にはそのような説明は無く、マクロアセンブラーMACROSは専門家向けの言語として位置づけられていた。しかし、動作するプログラムを作って遊ぶ観点では、MACROSはBASICと変わらない難しさだった。但しBASICよりもプログラミングの意味を学ぶには適していた。

 

このようにどのようなプログラミング言語を選択するのかについても、それすら異なる考え方が存在する世界である。それがプログラミングを難しくしている。

 

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2017.12/04 ドラッカーの遺言(1)

ドラッカーには多数の遺作があるが、それらを知識労働者の働き方のバイブルとして読むことが可能である。もともと知識労働者という言葉を用いたのはドラッカーが最初であるが、彼の著作に知識労働者という言葉が登場していなくとも、その中身はやはり知識労働者の働き方のバイブルである。

 

また、彼の著作に一貫しているのが、誠実かつ真摯なリーダー像である。誠実とは、私利私欲をまじえず真心をもって人や物事に対することであり、真摯とはまじめで熱心なことである。

 

政界や企業のリーダーに誠実かつ真摯な態度ではないリーダーがいつの時代にもいた。最近は、文春砲にみられるようにマスコミが積極的に取り上げるので、社会の問題は誠実で真摯なリーダー不在の問題ではないかと思いたくなる。

 

例えば森友学園問題における官僚リーダーたちの答弁を聞いていると、誠実とか真摯とかではなく犯罪を犯したのではないか、とも捉えられるシーンが登場している。大切な議事録を残していないのは、まさに日本の政治史における隠蔽工作である。

 

また、日馬富士問題では、相撲協会の力士たちに対するリーダーシップが問題視されている。負けても土俵下で駄々をこねた白鵬は、冬の巡業でも貴乃花が担当するなら参加しない、などと言い出して、それを相撲協会は認めてしまった。

 

一方貴乃花に対する厳しい意見も聞こえてくる。確かに彼は組織人としてみたときにその行動に問題があった。しかし、日馬富士の暴力に対して毅然とした態度で真摯に対応した行動は、組織として腐っている相撲協会にあってその立て直しができるのは彼以外にいない、と思わせる。

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2017.12/03 高分子の難燃化技術(1)

高分子の難燃化技術について少し連載として書いてみたい。本技術開発を初めて担当したのはゴム会社に入社して1年も満たない入社翌年の1月である。

 

前年度の10月1日に配属された部署で、1年間の担当予定だったテーマ「樹脂補強ゴムによる防振ゴム設計」を3ケ月で仕上げてしまったからだ。所属部署の上長から人事異動時にそのような説明を受けた。

 

異動先である高分子合成研究室は、ダンフレームBという防火性硬質ポリウレタンフォームの商品化に成功して勢いのある状態で、軟質ポリウレタンフォームの難燃化研究をスタートするために人員補強した、と説明を受けた。

 

それではその期待に応えようと、異動翌日ホスファゼン変性ポリウレタンフォームの企画アイデアを新しい指導社員である美人の女性上司(30歳)に話した。「簡単にできるの?」と質問されて、思わず「半年で何とかなります」、と答えたように記憶している。

 

チームリーダーに相当する方が無理をしなくて良いと言われたが、新入社員発表会に間に合うなら面白いのでは、という女性上司の一言で詳しい企画を作成することになった。

 

原料のホスファゼンは、先端材料で市販されていなかったが、大学院修了後就職するまでの1ケ月間に無料奉仕で大量合成した材料をアルバイト代として先生から1kgほどもらった記念品を使うことにした。これが間違いの始まりだったが、社会人1年目でやる気に燃えていた当方は前に進むこと以外考えていなかった。

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2017.11/24 材料の信頼性(4)

ペレットに異常があるとどのような影響が成形体に現れるのか。ペレットにスが入っていただけでも成形体に問題が現れる。

 

ペレット一粒ごとに熱した針金でスを入れて射出成型を行うと、ウェルドとか樹脂の流れの末端にあたるところに空隙が集まったりする現象が観察される。そしてその部分は本来の樹脂が示すはずの強度が得られないだけでなく、靱性も低下していたりする。

 

このようなモデル実験を行ったうえで異常なコンパウンド納入業者に問題を指摘してもそれを認めない、という話を以前ここで紹介している。そして、現地の工場監査を行ったところ、壊れた温度制御器を使用してコンパウンドを生産していた実態を見つけた。

 

神戸製鋼の不正問題と同じ程度に問題にすべき実態だったが、そこは中国のローカル企業だった。日本企業が国内生産ではコスト競争に勝てないので、中国ローカル企業に生産委託していたのだ。

 

このような場合に責任はもちろん生産委託している日本のコンパウンドメーカーにあるはずだが、300℃を超える温度を表示していた写真を見せても動じない。中国ローカル企業だから、とうそぶいている。そしてボス割れの原因はケミカルアタックだという主張を曲げない。

 

遠山の金さんのように、カッコつけてスの入ったコンパウンドを並べて見せて、これでもコンパウンドの異常を認めないのか、といったら、スの入った状態だけ直します、となった。神戸製鋼の不正問題のほうが潔い。

 

コンパウンドの異常と成形体の因果関係を科学的に完璧に証明できるほど、現在の高分子科学は進歩していない。樹脂の信頼性を重視するならば、中間転写ベルトの事例で説明したように本当は自分たちでコンパウンドの生産も行ったほうがよい。

 

スのはいったコンパウンドメーカーのコンパウンドを今後いっさい調達しないように社内の関係部署に報告して問題を終結した。やはりだめなコンパウンドを納入していた類の問題だが、素人は黙っとれ、といったメーカーのほうが信頼できる。

 

ただ、コンパウンディング技術が当方のレベルに無かっただけで、そのコンパウンドで成形するとベルトの歩留まりは常に10%以下と品質は安定していた。ただし当方の立ち上げたラインのコンパウンドを使用した時には、成形歩留まりは100%近かった。

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2017.11/21 材料の信頼性(2)

トヨタ自動車は、神戸製鋼の不正報道以後、納入された材料で製造された製品に問題なしと発表している。金属材料も、材料合成と成形プロセスが異なったメーカーで行われるので、成形プロセスメーカーに技術力があれば、多少の材料ばらつきを成形プロセスで補うことが可能だ。

 

高分子材料の射出成型を研究されているある高名な先生に、射出成型技術の研究目標は、と尋ねたら、どのようなコンパウンドが提供されても安定な射出成型ができる技術開発だと申された。

 

「その実現は無理です」とあっさり返したら、究極のターゲットに対してチャレンジしてゆくのがアカデミアの研究だ、と威勢のいいことを言われた。ぜひ頑張ってほしい、と思ったが、このような考え方が実務では誤解を生む原因となる。

 

だめなコンパウンドからは良好な成形体を作れないのだ。10年以上前に押出成形でPPS中間転写ベルトを開発したが、外部のコンパウンダーから提供されたダメコンパウンドをあきらめ自分でコンパウンド工場を建ててゴールを実現している。

 

外部コンパウンダーは、成形技術がダメだ、と主張し続けていた。前任者が6年間開発してきて、満足な歩留まりの得られなかったコンパウンドに見切りをつけたのはコンパウンダーの「素人は黙っとれ」という一言だった。

 

半年後に製品としなければセンター長の首が飛ぶかもしれない状況で信頼性の低い外部コンパウンドと心中する気持ちにはなれなくて、センター長に「素人ですが投資をしていただけますか」とお願いした。

 

「その正直に投資をしよう」ということで得られたお金が8000万円。ゼネコンから頂いていた建設費見積もりが2億5000万円。中古の機械を集めて自力で立ち上げるしかなかった。従業員10名ほどの根津にある中小企業には大変お世話になった。

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2017.04/08 プログラミング(6)

今初めてプログラミングに取り組むのに最適な言語は、C#だと思う。PYTHONやBASICのほうが易しい、という人がいるが当方はC#をお勧めする。

 

その理由は、初めてプログラミングを学ぶときに最先端のパラダイムを一緒に身につけることができるからだ。これが不要でExcelの計算で十分だと思う人は、わざわざプログラミングの勉強などする必要はない。

 

ただ技術者が日常仕事をしているとExcelで不自由を感じることがある。このようなときにはWINDOWS環境に用意されているプログラミング環境を自由に使用できると便利である。

 

この時Visual BASICがよいのか、C#がよいのか、という議論は無用で、C#を選んでおくと良い。BASICだから易しいと思い取り組んでも、結局はC#と同じパラダイムまで勉強させられる。

 

すなわちVisual BASICがオブジェクト指向のパラダイムまで拡張されており、それを使いこなすためにはC#と同様の苦労を要求される。

 

C#を理解できると、BASICやPYTHONの理解は早くなる。逆にBASICやPYTHONに取り組んでC#を学ぶと難解に感じるだろう。

 

プログラミング言語は一つ学べば十分と思われている方がいるが、プログラミングの世界では、多種類の言語を理解していないと時代の進歩について行けない。

 

例えば今FORTRANを使ってプログラミングしようとすると大変敷居が高くなっている。コンパイラは無料で提供されているが、学習のための情報が大変少ないのだ。

 

プログラミング言語には大別すると2種類ある。ただしインタープリタやコンパイラという2種類ではない。BASICやPYTHONのような簡易言語的な言語とC#のような言語である。しかし、簡易言語と言ってもそれを用いるときには最先端のパラダイムの考え方を要求される。

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