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2023.07/28 データサイエンス

1970年代に大型コンピューターで多変量解析を利用できるようになり、人文科学系研究のデータ活用レベルを飛躍的に高めた


データサイエンスの黎明期であり、マイコンの登場もあって1970年末には情報工学科設置ブームが大学で起きている。


ところが、日科技連から公開されたQC7つ道具に多変量解析が紹介されながらも、技術開発ではデータによる演繹的推論よりも仮説を重視した実験データを積み上げる帰納的推論で研究開発が行われた。


すなわち、データは仮説を直接実証する目的で収集され、データサイエンスの手法は技術開発において一部の統計手法以外利用されなかった。


 2010年初めに登場したマテリアルズインフォマティクスでは、AIを活用したデータマイニングが注目され、2017年には大学でデータサイエンスの講座設置ブームが起きている。


 データサイエンスに半世紀以上の歴史があっても、その手法を用いた問題解決法がこれまでの仮説中心の科学的な手法とは異なるゆえに、これを技術開発に応用するときに戸惑う技術者は多かったのではないか。


また、一口にデータサイエンスと言っても多数の手法があり、例えば多変量解析だけでも2種類以上解析手法が存在する。


 本セミナーでは、データサイエンスを用いる開発手法が、従来の科学的手法と異なる点に着目し、科学と技術の相違点ゆえに開発スピードの向上と独創性を生み出す手法として利用できる長所を解説する。


すなわち、問題解決手法には科学的問題解決法と非科学的問題解決法の二つのパラダイムが存在する。30年以上の技術開発において後者のパラダイムに位置づけてデータサイエンスを活用した成功体験から事例を選び、コンピューターを用いた問題解決法事例として説明する。


また、過去に多変量解析で解いた問題を比較のためにディープラーニングで解き、ビッグデータではない身近な問題では多変量解析が便利であることを示す。


 また、弊社のセミナーでは多変量解析について、重回帰分析と主成分分析のプログラムコードを用いて解説する。すなわち数学的手順をプログラムの処理手順として説明し、数学の不得意な技術者でも理解できるように説明する。


なお、このプログラムコードは普及の始まったPythonで書かれており、すべて無料のモジュールを使用している。それゆえ、Python初心者には無料ライブラリーの活用テクニックをこのプログラム事例から学ぶことができる。

カテゴリー : 一般

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2023.07/27 Python

Pythonが本格的に普及している。恐らく年内にはコンピューター使用言語のトップになるのではないか。昨年にも、すでにプログラマーに限定すれば使用言語トップになっていた。


20年ほど前にはC#が注目されてVBを置き換えるような勢いで普及していったが、VBからの移行が容易な仕組みがあってもVBよりも使用者は増えなかった。


オブジェクト指向言語としては、もっとも洗練された設計であるにもかかわらず、現在はC++と同程度の普及率である。


PythonはC#よりも早く誕生したオブジェクト指向言語であるが、登場当時にはすべてのオブジェクト指向の機能を実装していなかった。


Pythonがオブジェクト指向のすべてを実装したのはVer3以降である。すなわち、コンピューター言語として見た場合にC#よりも、その言語設計は劣っている。


しかし、データ構造の設計やスクリプト言語としての使いやすさがプログラマー以外のプログラム初心者に受けた可能性がある。すなわち、BASICよりも易しいのだ。


Pythonのブームはこれまで2回あり、今回3回目のブームである。過去2回との相違点はデータサイエンスの普及と連動しているところである。


すなわち、データサイエンス用の言語としてPythonが伸びている。データサイエンス用にPythonが使用されているのは、豊富なライブラリーと便利なエディターにサポートされMS-EXCEL並みに使いやすいからだ。


とにかく、実用的なコンピューター言語として使いやすく、学びやすく、そして大半のライブラリーが無料である。当方は最近MS-EXCELの使用頻度が著しく低くなった。グラフを書くにもPythonを使用するためであるが、過去のMS-EXCELデータの活用が容易なので業務スピードも速くなった。


弊社は、リスキリングを目指す技術者のために、土日限定でPython入門セミナーを企画しようかと模索中である。価格の希望も含めて弊社へ問い合わせていただきたい。


すでに無料のPython入門セミナーがWEB上に公開されているので、弊社ではこれらの無料セミナーと異なる技術者専用の入門セミナーとし、さらにプログラムの無料配布をしている。現在パーコレーションとタグチメソッド、2つのテーマを扱った入門セミナーを用意しているので、来週日曜日からでも受講可能です。


とりあえず土日限定価格一人2万円という価格設定をしましたが、複数の仲間と受講されれば割引も致します。お問い合わせください。

カテゴリー : 一般

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2023.07/26 セミナー運営方法の変更

受講されたい方のニーズ合わせるため、弊社のセミナー運営を見直しました。リスキリングの動向を踏まえ、個人受講者の価格と開講日に便宜を図っておりますので、セミナー一覧をご覧ください。


現在まだ2セミナーだけ開講していますが、順次テキストができ次第開講案内を出してゆきます。予定として以下を考えています。


1.データサイエンスに関するセミナー

データサイエンスの全体像、そのスキル獲得を目的としたセミナーで、コンピューターを用いた問題解決法となります。


2.Pythonのスキルを身に着けるセミナー

データサイエンスで主流のプログラミング言語はPythonであり、コンピューターの環境構築からプログラミングスキル獲得を目指したセミナー。これまでエクセルを用いてきた技術者はエクセルのように活用できるところまで目指します。


3.高分子のプロセシングに関するセミナー

混練から射出成形、押出成形、コーティングプロセスまで、高分子材料プロセシングに関するセミナー。


4.高分子の機能化に関するセミナー

高分子の難燃化技術、半導体高分子製造技術、帯電防止技術、高分子の熱伝導率制御技術、高分子の熱膨張制御技術、ブリードアウト制御技術、滑り性など表面改質技術などこれまでの経験知を盛り込んだセミナーを準備しています。


5.高分子の破壊と劣化、耐久性、寿命に関するセミナー

6.高分子の物性評価に関するセミナー

7.セラミックスに関するセミナー


その他材料技術に関するセミナーを順次公開予定ですが、詳細はお問い合わせください。すべて21世紀の学会と社会情勢のトレンドを盛り込んだ内容で構成しております。

詳細はこちら

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2023.07/25 豊昇龍初V大関昇進

日曜日の千秋楽では豊昇龍が泣いた。同じ柔道場に通ったライバル霧島に先を越されたが1場所で追いついた。「最初に親方に、次に叔父に優勝の報告をしたい」と語ったが、叔父はあの朝青龍である。


おそらくこれまで、そして今後も朝青龍との比較で余分なプレッシャーをかけられていたと思う。方や貴乃花と並ぶ歴代トップの横綱昇進である。すでにその叔父とは3年以上昇進が遅れている。


昨日のTVインタビューでは、「同じところまで行けなくても近づきたい」と答えている。自己実現意欲ではロールモデルの存在が重要である。


ゴム会社でフェノール樹脂とポリエチルシリケートのポリマーアロイを前駆体とした高純度SiCの合成に成功し事業開発を開始した時に、JSR設立がロールモデルと説明された上司がいたが、研究所建設の起工式で倒れ、竣工式の日にお亡くなりになった。


ゴム会社の研究所から長い間事業が育っていないので、この上司は当方の発明を大変喜ばれた。しかし、末期の胃がんが見つかり他界されたのだが、当方はそれから8年胃の痛くなるような思いで仕事をしている。


U本部長の時に無事住友金属工業とのJVとして半導体治工具事業が立ち上がってゆくのだが、ロールモデル以外に周囲の応援が重要である。足の引っ張り合いやつぶしあいは土俵の上だけで、稽古に邁進で切るように、強い横綱と成長するように周囲は配慮すべきである。

カテゴリー : 一般

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2023.07/23 今時の車(2)

昨日日産自動車のリコールの話題を書いたが、自動運転技術で感心するのは、ぶつからないように制御されている安心感である。ただし、この安心感は砂上の楼閣のようなものだ。


ソフトウェアーにバグがあった場合には、制御が危険な方向に行われるか、制御不能となる。オーラに乗っていて感心した点は、多数のバグらしきものがあっても、常に車の基本機能が安全側に制御されていたことである。


新車納入後の点検のたびにクレームとして問題を指摘してきたが、また、最初にはA4用紙にクレームをまとめなければいけない事態だったが、それでも車を信じていた。


おそらく新車納入時の車が、中国の名もないメーカーの自動運転車だったならこのような安心感は無かっただろう。やはり「技術のニッサン」に対する信頼は大きい。


しかし、これは理解できることだが、ディーラーにクレームをつけてもソフトウェアーの問題は新しいソフトウェアーが提供されていない限り対応できない。


バグの修正のないまま乗り続けることになる。今回のリコール対象となった、プロパイロットをオフした時の急加速については、車間距離をとっている高速道路上であれば何ら問題を感じなかった。


最初は驚くが、車が運転者の操作に応答してくれたようで当方は好感を持っていた。おそらく車が頭脳を持ち進化していったときに怖いのはこの信頼感だろう。


10年ほど前に自動車の評論を読んでいた時に、自動運転車になれば事故が減るようなことが書かれていた。当方はこの意見に疑問を持っている。おそらく一定数まで事故は減少するのかもしれないが、0にはならないだろう。


まだ現在のレベルであれば、運転者は自動運転のミスを検知できる可能性が高いが、技術が高度化した時に自動運転のミスに運転者が気づけない場合が出てくる。


すなわち想定外のバグ発生に対する安全技術は、自動運転技術の高度化とともに難易度が上がってゆく可能性がある。すでにオーラレベルの自動運転でバグなのかそれが仕様なのかわかりにくいケースが出てきた。

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2023.07/22 今時の車

先日14日に日産自動車オーラやセレナのプロパイロットについてリコールが公開された。プロパイロットをオフにしたときに他の操作と重なると急加速するからだそうだ。


当方はオーラ4駆に乗っているが、これ以外にいろいろ不具合があった。例えばサイドミラーを格納し、次回乗車時にサイドミラーを使用可能にすると微妙にミラーの角度が変わっていたり、ナビシステムの不具合、プロパイロット使用時にセンターライン寄りになるなどである。


ナビシステムの不具合は、突然進路を示していたイエロウラインが消えたり、画面がメニュに戻ったり、ハードスイッチが応答しなかったり、と様々な問題が起きていた。


プロパイロット使用時にセンターライン寄りになるのは居眠り防止かと誤解していたのだが、トラックが近寄ってきたときにトラックの方に近づくので居眠り防止というよりも肝試しに近かった。


自動運転中は、安全側に制御されるので、車が好き勝手に動いてもそのまま任せていたが、今回のリコールでプログラムの修正が行われた車に乗ったところ、すべて解消されていた。


さて、リコール対象となったプロパイロットをオフにしたときの急加速について、当方はそれが車の仕様だと誤解していた。プロパイロットの使用は高速道路限定が鉄則で一般道での使用は想定していない、とマニュアルに書かれている。


一般道での使用を禁じているのは、赤信号でも突っ込んでゆく車について行ってしまうからだが、高速道路の使用でオフ時に急加速してくれるのは気持ちが良い。


ゆえに、当方は高速道路での急加速を異常と感じていなかった。車がOKと答えてくれているような感覚で使用していた。自動運転がさらに進化した時に、自動車と運転者とのコミュニケーションがとられるようになるのだが、その時何が異常なのか気づくのが難しくなるのではないか。

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2023.07/21 研究開発のゴール

研究開発のゴール設定が難しい時代になった。ソフトウェアー業界では早くからアジャイル開発が行われるようになり、研究開発のゴールの陳腐化しない工夫がなされた。


セラミックスフィーバーの時にゴム会社の研究開発本部リーダーに就任したU本部長は、ソフトウェアー業界が導入する前からアジャイル開発を指向していた。


「まず、モノ持ってこい」と研究企画会議で管理職に命じている。「モノができないから研究を行う」と答えた管理職には、「女学生より甘い」と、今ならばパワハラや差別発言など非難されるような厳しい言葉がかけられた。


もっとも研究所の体質も新入社員に始末書を書かせて平気な係長や課長が管理職を務めていたような部門であり、さらに事業でも起業しようものなら周囲から袋叩きにあうような、研究だけやっていたいという甘い集団だった。


18歳からドラッカーを愛読書としていた当方には、その風土にびっくりしている。タイヤ事業部門の研究開発部隊は別組織となっており、同期の技術系社員の大半はそこに配属され、この甘い研究組織に配属されたのは博士課程出身者の1名と修士卒の当方含めた2名だけだった。


タイヤ事業部門に配属された同期からは、事業機会を逃がさないために残業の多さも含め厳しい職場環境の、ある意味幸せな愚痴が漏れていた。企業の技術開発にあこがれていた当方は大学よりもアカデミックな風土になじめず、苦労していた。


事業を目標としていない研究テーマにその意味を感じていなかったので、U本部長が就任された時には、研究所の風土が変わることに期待して無機材質研究所からこの研究所に戻っている。


さて、ドラッカーは担当した業務について「常にそれが事業の何になるのか問え」と言っていた。組織の中で働くときに担当した職務から事業が見えないケースは、組織が大きくなればなるほど個人の役割は抽象的になるので多くなる。


それゆえ、事業の何になるのか問う個人の努力が重要となってくる。方針管理は1970年代にQCが定着した頃から行われているが、個人の業務のゴール管理は、バブル崩壊後からではないか。


研究所においては、研究所のミッションさえ明確にしていないところも存在するらしい。いまや基礎研究でも個人の研究テーマのゴールを明確化すべき時代である。


しかし、DXの進展により時代の流れが40年前と比較できないほど早くなった。そのような時代に数年後のゴールなど設定できない。1年後でさえ難しい、と思っている。


たとえ難しくてもとりあえずのゴール設定をしなければ効率的な研究開発などできないので、どうしたらよいのか悩まれている方は弊社へご相談ください。

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2023.07/19 高分子と火災と評価技術(6)

規格の存在が実験を難しくする場合がある。LOIはその一例だが、その他の火災に関する評価技術にもそのような規格が存在する。


電気抵抗に関する規格では、高抵抗の絶縁材料で評価不能となる場合があるが、これは抵抗が高いためであり、高抵抗ゆえに測定不能と書けば間違いない。


しかし、LOIで測定不能とすると、燃えにくいためか燃えやすいためか不明なので間違いのもとになる。とっておきの面白い話があるが、本日のテーマから脱線するので後日紹介としたい。


少し面白い話として、アラパフォメーターの体験を紹介する。煙量を測定できる評価装置だが、煙の原因が煤であることに着眼した評価技術だ。濾紙に付着した煤の量で煙量を評価する。


ほとんどの試料でうまく評価できるのだが、ハロゲン化合物と三酸化アンチモンで難燃化した試料では煤が多すぎて、測定不能となることがある。


一方ホスファゼンで難燃化したした試料でも煤がほとんど出ないので測定不能となることがある。その結果、LOI同様に測定不能とするとその結果が良いのか悪いのか不明となる。


この話のどこが面白いか説明しないので想像してほしい。少しニヤリと笑えた人は、それなりに火災と評価技術の問題を理解できた人である。トランスサイエンスを理解できると大笑いできるかもしれない。

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2023.07/18 高分子と火災と評価技術(5)

LOIは継続燃焼するために必要な最低限の酸素濃度を指数化したものである。ゆえに、測定法を工夫すればどのようなサンプルでもその値を求めることが可能である。


工夫するにしてもガス流量と測定雰囲気温度を一定にすことは重要である。いずれの因子にもLOIは影響を受ける。また、LOIに影響を与えるが、センサーなどの部品が揃っているので精度よく管理することは可能である。


タグチメソッドの実験では、これらは誤差因子となる。もし、ガス流量や測定雰囲気の温度を信号因子にした実験を行うと、後者については悩ましい結果となる。


ガス流量も規格値を中心値として測定すると信号因子になりそうな結果が得られたりする。実験は面倒になるが、難燃剤の添加量を信号因子にすると、LOI値が23ぐらいまでは、線形性の良い結果が得られる。


UL-945VBに合格するためには、LOIは21以上が必要なので、それを目的とした材料の基本機能のパラメータとしてLOIを用いることが可能である。


LOIの測定を規格通りに行うと測定不能となる試料が出たりする。しかし、規格外の条件で工夫するとどのような試料でもその値を決めることが可能となり、その再現性も良い。ただし、規格外で得た値は、あくまでも規格外であることを忘れてはいけない。


しかし、難燃性を樹脂の基本機能としたときに用いるパラメーターとしてLOIは難燃剤の添加量や高分子の高次構造に対して線形性が成立するので、燃焼速度よりも扱いやすい。

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2023.07/17 高分子と火災と評価技術(4)

高分子の不燃化は難しいが、燃えにくくする技術ならばできそうだ、と1970年前後の高分子材料の研究者は考えた。そして高分子の難燃化技術の開発がそのころから活発になるのだが、「燃えにくく」する技術の評価をどうするかが議論された。


1971年に書かれた書籍には、LOIに関して触れられていない。空気中で実際に燃焼させてそれを観察する評価技術が中心だった。


そのころ、燃焼とは急激に進行する酸化反応なので、どのくらいの酸素濃度で継続燃焼できるのか、という指標が科学者達から考えだされたばかりである。


1995年にJIS化されているが、当方は1977年にスガ燃焼試験機を使用し、PVAフィルムのLOIを測定している。その時PVAフィルムの燃焼速度が速いために使用法に書かれた条件では測定が難しかった。


点火器の炎の大きさなどを工夫し、測定可能な条件を見出して、燃焼を継続可能な最低限の酸素濃度を求めることができた。その同じ条件で、新規反応型難燃化剤で変性されたPVAについてLOIを測定したところ、添加量に対して線形性の高い関係が得られた。


LOIの測定法について書かれた論文には、ろうそくの炎のように燃焼、と書かれているので、測定法の工夫は、どのようにそのような燃焼条件を実現するのか、がコツとなる。


東日本大震災ではキャンドルアートが話題になり、最近再度そのアーティストが話題になっているが、規格に準じた測定において測定不能となるサンプルのLOI測定には、ちょろちょろと美しく継続燃焼できるように調整するアーティスティックなテクニックが重要である。


規格に準じて評価し測定不能と結論を出すのも良いが、実験の目的によりどうしてもLOIを知りたい時がある。その時には、規格外の方法であっても測定可能な条件があることを知っておいてほしい。


LOIは、ろうそく燃焼法として書かれた時代もあった。規格に準じて測定を行うことは大切だが、測定不能であっても工夫して測定値を求めると、タグチメソッドの基本機能として使用可能である。

カテゴリー : 一般 高分子

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