サイエンスニュースまとめは、 生まれたばかりのブログです。 応援して下さいね☆ お友達にもここを教えてあげて下さいね。

※取り上げて欲しいニュースやテーマを募集しています!コメント欄に書き込んで下さいね!!!

2019年04月

東芝、量子コンピュータより高速に組み合わせ最適化問題を計算するアルゴリズムを開発 世界最速級

1: しじみ ★ 2019/04/22(月) 19:25:58.58 ID:CAP_USER

東芝は4月20日、量子コンピュータが得意とする計算の一つである「組み合わせ最適化問題」を、従来のコンピュータ(古典コンピュータ)で高速に解けるアルゴリズムを開発したと発表した。ある問題設定では、現行の量子コンピュータ(>>>1�に比べて10倍高速に解を求められるという。同アルゴリズムを活用したサービスプラットフォームの、19年中の事業化を目指す。
no title


 東芝は、自社が持つ量子計算の理論から、古典力学の「分岐現象」「断熱過程」「エルゴード過程」という3つの現象に着目。これらをうまく利用し、古典コンピュータ上で組み合わせ最適化問題を解くアルゴリズムを「シミュレーテッド分岐アルゴリズム」(Simulated Bifurcation, SB)と名付けた。

 SBは従来の手法に比べて並列計算に向くとしており、GPUを8台つないだクラスタで10万変数・全結合の大規模問題を計算すると、数秒で良解(>>>2�を導けるという。

 また、FPGA(あるアルゴリズムの計算に特化した集積回路)を用い、2000変数・全結合の問題をSBで解いたところ、良解を0.5ミリ秒で得られたという。同問題を世界最速(2016年時点)で解けるとされていた「コヒーレント・イジングマシン」は良解の導出に5ミリ秒かかることから、「10倍高速に問題を解ける」としている。

 コヒーレント・イジングマシンより高速で、大規模な問題へも適用できることから、同社はSBを用いた組み合わせ最適化問題の計算について「世界最速・最大規模」をうたう。

 組み合わせ最適化問題の高速計算は、効率的な配送ルートの探索(巡回セールスマン問題)や新薬開発の分子構造決定、金融ポートフォリオの組み合わせ決定に有用とされる。

 同社は、「本技術をキー技術として、現代社会におけるあらゆる最適化ニーズに応えるサービスプラットフォームを実現し、19年中の事業化を目指す」としている。

 SBの詳細は、米オンライン論文誌「Science Advances」に4月19日付で掲載された。

SA=シミュレーテッド・アニーリング、CIM=コヒーレント・イジングマシン、SB=シミュレーテッド分岐アルゴリズム。SAやCIMより、SBの計算時間の方が短い

no title


>>>1�コヒーレント・イジングマシンの研究を主導する国立情報学研究所の山本喜久教授は量子の性質を用いて計算しているとしているが、他の研究者からは量子性の利用について疑問も呈されている。

>>>2�最適解とは限らないが、最適解に近い解。

■組み合わせ最適化問題と量子コンピュータ

 組み合わせ最適化問題は、カナダの量子コンピュータベンチャーD-Waveが開発したマシンに実装されている「量子アニーリング」や、量子アニーリングの計算過程を古典コンピュータ上で模した「シミュレーテッド・アニーリング」などが計算に適しているとされる。

 量子アニーリングとは、加熱して徐々に冷却すると物体内部の抵抗力を除去できる「焼きなまし」という自然現象を利用した計算方法。

 金属原子のように量子ビットを格子状に配列し、互いに結合させ、ビット同士の相互作用を定めた「イジング模型」を用い、最も安定する状態(基底状態)を探す。基底状態でのビットの状態が、問題の最適解に対応する。

 量子アニーリングの場合、理論的には量子トンネル効果により基底状態を得られるが、量子ビット同士の結合が物理的な制限を受けるため、大規模化に課題がある。

 一方シミュレーテッド・アニーリングは量子アニーリングのようなハードウェアの制限はない代わり、量子ビットを利用しないため、必ず基底状態を得られるとは限らない。東芝によれば、さらに「並列化による高速化が原理的に困難」だという。

ITmedia NEWS
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1904/22/news097.html



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1555928758/続きを読む

宇宙で最初に形成された分子、星間空間で初検出

1: しじみ ★ 2019/04/22(月) 04:28:27.55 ID:CAP_USER

【4月18日 AFP】
130億年以上前の初期の宇宙は、3種類の単純な原子で構成される未分化のスープ状態だった。星の形成が始まったのはそれからさらに1億年後だ。

 だが、宇宙が誕生したビッグバン(Big Bang)から10万年が経過する頃には、最初の分子がすでに出現していた。ヘリウムと水素の結合によって生じる「水素化ヘリウムイオン(HeH+)」だ。

「それが化学の始まりだった」と話すのは、米ジョンズホプキンス大学(Johns Hopkins University)のデービッド・ニューフェルド(David Neufeld)教授だ。同教授と研究チームは17日に発表の研究論文で、観測が非常に困難なこの分子を星間空間で検出したことを明らかにした。数十年にわたる探査の末にようやく確認できたという。

「HeH+の形成は、それ以降の宇宙の複雑さへの最初の一歩」であり、地球上の生物の単細胞から多細胞への移行に匹敵する重大な転換だと、ニューフェルド教授はAFPの取材で語った。

 最初にHeH+が出現し、その後さらに複雑で重い分子が次々と登場した──これが正確な順序であることを天体物理学者らは理論モデルから確信を得ていた。HeH+を対象とした実験室での研究も1925年頃からすでに行われていた。

 1970年代の時点では、太陽に似た恒星が一生を終える段階で放出するガスの中に、HeH+が大量に存在するということも理論モデルによって示唆されていた。ここでは初期宇宙にみられたのと同じような状況が形成されるというのだ。

 だが、探査すべき場所まで把握していたにもかかわらず、科学者らはHeH+を実際に検出することができずにいた。

■壊れやすい結合

 問題となったのは、HeH+から放出される電磁波が地球の大気で遮られてしまうことだった。HeH+からの電磁波は遠赤外域の範囲にあるため、地上からの検出は不可能だったのだ。

 そこで、米航空宇宙局(NASA)とドイツ航空宇宙センター(DLR)は、2.7メートルの大口径望遠鏡と赤外分光計、さらにはボーイング(Boeing)747型機の三つの主要要素で構成される空飛ぶ天文台を共同開発した。ボーイング747は胴体の一部が四角く切り取られ、観測用の窓として用いられた。

 この「遠赤外線天文学成層圏天文台(SOFIA)」は高度1万4000メートル近くを巡航することで、地上の望遠鏡が受ける大気のノイズを約85%を回避できた。

 2016年5月に実施した3回の飛行で得られた観測データには、約3000光年の距離にある惑星状星雲NGC7027内に、科学者らが待ち望んでいた分子の証拠が含まれていた。

「HeH+の発見は、自然が分子を形成する傾向を持つことを示すドラマチックで美しい証拠となった」と、ニューフェルド教授は指摘する。

 初期宇宙の温度は、ビッグバン後に急速に低下したが、それでも4000度近くはあった。それは分子結合にとっては厳しい環境だったが、その中でHeH+が出現したのだ。

 さらに、分子を形成する傾向が極めて低い「希ガス」のヘリウムと電離した水素との結合はもろく壊れやすい。そのため、HeH+はそれほど長くは持続せず、徐々により強固で複雑な分子結合に取って代わられることとなった。

 炭素、酸素、窒素などのより重い元素やそれらで構成される多くの分子はさらに年月を経た後、星を輝かせている核融合反応によって形成された。(c)AFP

no title

https://www.afpbb.com/articles/-/3221350



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1555874907/続きを読む

ノーベル賞の本庶教授、対価めぐり小野薬品工業と対立 がん免疫治療薬「オプジーボ」

1: しじみ ★ 2019/04/19(金) 20:22:46.00 ID:CAP_USER

 がん免疫治療薬「オプジーボ」につながる研究で2018年にノーベル医学生理学賞を受賞した本庶佑(ほんじょたすく)・京都大特別教授と、薬を販売する小野薬品工業が、特許の対価をめぐって対立している。隔たりはなぜ生まれたのか。

 本庶さんは10日、京都大で会見を開き、対価をめぐる交渉の詳細を初めて明らかにした。「公正な産学連携のモデルをつくらないと日本のライフサイエンスがだめになる。若い研究者がやる気を失ってしまう」

 本庶さんは1992年、免疫のブレーキ役となる分子「PD―1」を突き止め、その後、がん免疫治療に応用できる可能性を示した。この成果を元に03年、小野薬品と共同で特許出願した。

 その後、同社は米製薬大手ブリストル・マイヤーズスクイブとオプジーボを共同開発。米調査会社によると、同様の薬も含めた市場規模は世界で17年に1・2兆円まで成長。24年に4・5兆円と予測されるほど、がん治療を大きく変えた。

 だが、本庶さんは当初の契約の説明が不十分だったとし、対価を受け取っていない。代理人弁護士によると、小野薬品は06年の契約に基づき、本庶さんへの対価約26億円を法務局に供託したが、宙に浮いたままだ。

 代理人は①小野薬品の売り上げ②ブリストルから入る権利使用料③同様の薬を開発した別企業から入る使用料、の3種類のお金の一部を本庶さんが受け取るべきだと主張。本庶さんへの対価を仮に試算すると、現時点で約830億円になるとし、「今後さらに増える」と強調する。対価の一部は若手研究者を支援する基金に投じる予定だ。

 本庶さんは当初の契約に自ら署名しており、「裁判で契約を覆すのは難しい」(特許法の専門家)とみられる。そのため、代理人は「社会の声を聞きながら進めたい」と話し、世論を味方につけたい考えだ。

 だが、小野薬品も、がん免疫治療の有効性が確立していなかった段階で、オプジーボ製品化に数百億円を投資。契約にないお金を支払うことを株主に説明するのは難しい状況にある。広報担当者は「(本庶さんの主張と)乖離(かいり)が大きく、話し合いを続けていく」という。

 一方、巨額の対価を得た研究者もいる。15年にノーベル医学生理学賞を受賞した大村智・北里大特別栄誉教授は、家畜用に普及した抗寄生虫薬イベルメクチンの開発に貢献。得た対価は200億円以上になる。

 12年にiPS細胞でノーベル医学生理学賞を受賞した京都大の山中伸弥教授は大学の支援で、iPS細胞作製法の多くをカバーする特許を成立させた。山中さんはiPS細胞普及のため料金は安くする方針だが、権利使用料の一部を受け取る決まりになっている。

no title


朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASM4F0BRCM4DPLBJ00M.html



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1555672966/続きを読む

【USA】人間の遺体の堆肥化認める法案が通過 米ワシントン州

1: みつを ★ 2019/04/23(火) 03:34:11.75 ID:J3i0Zf1o9

https://www.cnn.co.jp/usa/35136075.html

人間の遺体の堆肥化認める、法案が通過 米ワシントン州
2019.04.21 Sun posted at 18:48 JST

(CNN) 米ワシントン州の州議会で21日までに、人間の遺体の堆肥(たいひ)化を認める法案が可決された。ジェイ・インズリー州知事が署名すれば来年5月1日に発効する。

同州では死去した住民らの埋葬は火葬もしくは土葬が普通。州議会のジェイミー・ペダーセン上院議員が起草した新法は、人間の遺体を土に早く変容させる方法などと表現した。

同議員は万人に通じる経験に一定の技術の適用を認める時機が来たと主張。「人間は自ら好む方法で自らの遺体を処理させる決定が下せる自由を持つべき」とし、「環境により優しくより安全な遺体の処理方法が一部ある」と続けた。

堆肥化の埋葬方法を手がける企業「Recompose」のカトリーナ・スペード最高経営責任者(CEO)はCNNの系列局「KIRO―TV」の取材に、堆肥化のための最初の施設を建設する企業になることを期待。

堆肥化については「遺体をわらや木片などの自然の材料で包む。約3~7週間すれば微生物の活動の効果で土に変質する」と述べた。

遺族は施設を訪れ故人の遺体だった土を最終的に受け取ることも可能とし、その利用方法は遺族次第と説明。不要なら、同社が地元の保存団体と協力し、州内の土地を育てることに使われる方法もあるとした。
KIRO―TVによると、埋葬に必要な平均費用は8000ドル(約89万6000円)から2万5000ドルの間で、火葬は6000ドル超。スペードCEOは堆肥化の埋葬方法は約5500ドルと想定している。

環境対策上の側面から人間の遺体の堆肥化を支持する女性は取材に、この問題を話し合った兄弟が「素晴らしいね。あなたは私にトマトを植えることが出来るわけだ」と語ったとも明かした。



引用元:http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1555958051/続きを読む

“羽根がないドローン”ドコモが開発 超音波振動で移動

1: しじみ ★ 2019/04/17(水) 18:47:56.54 ID:CAP_USER

■動画
羽根のないドローン ~プロペラを使わず安全に飛行するドローン~
https://youtu.be/88UpCRaAJQ0



NTTドコモが4月17日、超音波振動を活用して空中を移動する、プロペラがないドローンを開発したと発表した。人が触ってもけがをしない安全なドローンを実現した。

 屋内向けの飛行船型ドローン。ヘリウムガスで満たされた風船の浮力で浮遊し、本体表面に取り付けた「超音波振動モジュール」が空気ポンプのように動作し、推力を生み出して空中を移動する仕組みだ。ドコモ広報は「いまは手動で動かす仕組みだが、今後は自律飛行も視野に入れている」とコメントした。

従来のプロペラ付きドローンは、プロペラ部分が人やモノにぶつかり、けがや破損につながる恐れがあった。超音波振動モジュールは、人が触っても安全な微小な振動で風を起こすため、安全性が高まるだけでなく飛行音も抑えられるとしている。

 イベント会場やコンサートホールなど屋内での利用を見込む。例えば、機体に搭載したカメラで撮影した映像と画像解析技術を組み合わせた監視・警備の効率化や、ドローン本体にプロジェクションマッピングで映像を映し出す空間演出などが考えられるという。

ドローンの直径は最大約90センチ。最大飛行速度は毎秒約20センチで、連続飛行時間は約1~2時間。

no title

no title


ITmedia NEWS
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1904/17/news125.html



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1555494476/続きを読む

ガス田の天然ガスを微生物が食べていた、東京工業大学が発見

1: しじみ ★ 2019/04/14(日) 19:48:31.33 ID:CAP_USER

東京工業大学のアレキシー・ジルベルト(Alexis Gilbert)助教らの研究チームは、天然ガス田で微生物にプロパンが代謝されていたことを発見した。大気へのプロパン放出量の推定など地球環境の影響評価に適用できるとしている。

 天然ガス田にプロパン等の天然ガスを代謝する微生物が生息している。しかし、地下の微生物活動による天然ガスの消費量や消費せずに保存されるときの条件などはよく分かっていなかった。

 プロパン(C3H8)は3つの炭素が直線上に並んだ分子。研究チームは、この3つのうち、中心の炭素と末端の炭素の安定同位体比(放射壊変せずに安定存在する質量数の異なる元素)をそれぞれ別々に計測する「分子内同位体分布計測」という手法を開発し、北米とオーストラリアのガス田から産出されたプロパンガスを分析した。

 その結果、いくつかのガス田のプロパンでは、末端の炭素の同位体比はあまり変動がなかったが、中心炭素の同位体比は大きな変動を示していた。この特徴は、プロパンガスが熱分解によって作られる際の傾向とは一致しない。一方、無酸素環境下でプロパンを分解する特殊な微生物を培養し、残ったプロパンの同位体分子計測を行ったところ、このガス田の傾向と一致していた。これは、嫌気的な微生物が地下でプロパンを消費したためで、プロパンの半分以上が微生物に食べられているガス田もあった。

 今後、開発した計測法を用いて、地下の微生物活動の範囲や、温室効果ガスでもある天然ガスの大気への放出量予測、また非生物的にされた天然ガスの検出なども可能になるという。無生物から生物を構成する有機物が創られるという生命起源の研究にも波及効果があるとしている。

論文情報:【米国科学アカデミー紀要】Intramolecular isotopic evidence for bacterial oxidation of propane in subsurface natural gas reservoirs
https://www.pnas.org/content/116/14/6653

https://univ-journal.jp/25489/



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1555238911/続きを読む

ギリシャで3人の親の遺伝的要素を持つ赤ちゃんが誕生

1: しじみ ★ 2019/04/14(日) 05:36:53.60 ID:CAP_USER

ギリシャで3人の遺伝的データをもつ赤ちゃんが生まれた。こうした誕生例は世界で3人目。赤ちゃんは母親と父親、ドナー女性の遺伝子をもつ。赤ちゃんは男の子で、健康状態は良好、体重は2900グラム。「イノライフ(Iolife)」が報じた。

赤ちゃんの母親は、 長いことミトコンドリアの遺伝的な病気から妊娠ができなかった。 彼女は米国の研究者らが開発した遺伝治療法に助けられた。 医師たちは、 将来の母親の卵細胞の細胞核をドナーの女性の卵細胞に移した。 ドナーの女性からはあらかじめ細胞核が取り除かれていた。

その後、父親の精子と得られた卵子の受精が行われた。その結果、 3人の遺伝子的要素を持つ元気な男の子がこの世に誕生した。

医師たちは、 非常に稀な遺伝的病気をもつ母親に元気な赤ちゃんを授けることが できたと多いに喜んでいるが、その一方で、この手続きは倫理上、 多くの疑問を呼んでいる。こうした受胎、出産方法は米国やロシア 、日本など、世界の多くの国々で禁止されている。

そのため、はじめて3人の遺伝子をもつ子どもたちが誕生したの は、2016年のメキシコと2017年のウクライナなど、こうし た禁止がされていない国々ばかり。また、ニュージーランドや英国 、アイルランドでは、3人の遺伝子をもつ子どもの出産は合法であ り、唯一、結論が出ていないのは、このような赤ちゃんの出生証明 書に3人の遺伝的親の名を記載するかどうかという点に限られてい る。

no title


https://sptnkne.ws/mjTR



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1555187813/続きを読む
最新記事
_
記事検索
相互RSS
連絡先
おすすめ理系学問入門書
大学学部生レベルの物理化学の名著。学んだアトキンスが何版かでマウントを取り合う人たちもいます。


基礎から丁寧に説明している量子力学。


遺伝子とは?種とは?を探究した名著。


数学とこの世界の生命との不思議な関係性を解き明かしています。

その他おすすめ書籍
これを読んで英語論文を書きました…
(理系英語論文の構文を学ぶなら、同じ分野のきちんとした英語論文の文章を参考にするのが一番良いとは思いますが、日本語思考と英語記述との橋渡しになりました。)



現代の世界情勢を理解するために最低限の世界史の知識は必須!