朝倉書店｜ 昆虫の脳をつくる ─君のパソコンに脳をつくってみよう─
昆虫の脳をコンピュータ上に再現する世界初の試みを詳細に解説。普通のパソコンで昆虫脳のシミュレーションを行うための手引きも掲載。〔目次〕昆虫の脳をつくる意味／なぜカイコガを使うのか／脳地図作成の概要とソフトウェア／他 ○カイコガの脳をコンピュータ上で丸ごと再現し，脳神経の仕組みをさぐるという，東大先端研究所での世界初の試みを詳細に解説。さらに，普通のパソコンで昆虫脳のシミュレーションを行うためのフリーウェアやその使い方の手引きなども紹介。 ○脳神経科学を学ぶ学生や研究者，脳シミュレーションに関心をもつ生物系・情報系など関係分野の研究者。パソコン上で高度なシミュレーションに関心のあるすべての人へ。 ○「比較神経科学プラットフォーム（CNS-PF）」ホームページ内に，本書の特設サイトを設けていただきました． 右欄をクリックしますと本書で紹介されているデータやプログラム等をダウンロードすることがで
レヴィンタールのパラドックス - Wikipedia
レヴィンタールのパラドックス（英: Levinthal's paradox）は思考実験であり、タンパク質折りたたみ理論の自己言及を構成するものである。1969年、サイラス・レヴィンタール（英語版）は、折りたたまれていないポリペプチド鎖は非常に多くの自由度を持つため、その分子には天文学的な数のコンフォメーション（立体配座）が存在することを指摘した。彼の論文[1]の中には、10300という推定値がある（しばしば1968年の論文[2]と間違って引用される）。たとえば、100残基のポリペプチドの場合、99個のペプチド結合があるので、198個の異なるφおよびψ結合角を持つことになる。これらの結合角がそれぞれ3つの安定したコンフォメーションのうちの1つである場合、タンパク質は最大で3198の異なるコンフォメーションにミスフォールド（誤った折りたたみ）する可能性がある（起こりうる折りたたみの冗長性を含む
0と1では解けない問題がある――アナログコンピューターが再び注目を集める理由とは | fabcross for エンジニア
米ノートルダム大学の研究チームは、既存のデジタルコンピューターが苦手とする多変数問題について、アナログ「ソルバー」を利用することで、より最良の解を速く導くことができると発表した。研究成果は2018年11月19日の『Nature Communications』に掲載されている。 アナログコンピューターは20世紀初頭から中頃まで、潮位予測器や弾道計算機をはじめ、NASAの初期ロケットの打ち上げにも使われてきた。始めは歯車や真空管を、後にトランジスターを利用し、電圧などの測定値を計算結果としていた。例えば2つの数の和を計算したい場合、その2つの数に対応する電圧を加算するだけでよく、リアルタイムに結果が得られる。ただ、アナログコンピューターは変数の再設定が難しく、用途が限定されがちで、ノイズの問題もあることから、量産トランジスターや集積回路の台頭に伴い、より柔軟性のあるデジタルコンピューターに取っ
210731 顧問室の窓 タンパク質の構造予測[1]
革命：タンパク質の立体構造が計算だけでわかる 私が生きている間は実現するまい、と思っていた夢のような科学の発見が最近、発表された。 地球の生命は、遺伝情報の伝達やコピーには DNA（RNA）を採用し、個体の活動にはタンパ ク質を採用している。DNA は、４種のヌクレオチドという単位分子があれこれの順番で直鎖 状につながって意味のある文章の役割を果たす分子である。分岐や枝がない文字列は、コピー や操作が簡単なのである（パソコンと同じ）。DNA の情報をもとに合成されるのは２０種のアミノ酸があ れこれの順番で直鎖状につながったポリペプチドのヒ モである。ここまでは、１次元(１D)のヒモの世界で ある。ヒモのままではなにもできない、情報はあれど も機能・行動がない。そこでポリペプチドのヒモは誰 の助けも借りずに、みずから、曲がりくねり折りたた み（folding）、複雑な 3D 立体構造を形成す
なぜ「記憶はRNAに保存される」という説が注目されているのか？
一般的に動物の記憶は、脳のニューロンが結合することによって形成されるシナプスに保存されていると考えられていますが、近年では「記憶はシナプスではなくRNAに保存されている」ことを示唆する研究結果も報告されています。元物理学者でありサイエンス系のブログを運営するスコット・ロックリン氏が、そんな「RNAに記憶が保存されている」という仮説についてまとめています。 RNA memory hypothesis | Locklin on science https://scottlocklin.wordpress.com/2021/02/03/rna-memory-hypothesis/ 「動物の記憶はRNAに保存されている」というアイデアは、20世紀の中頃から検討されていたとのこと。動物の記憶について研究していたミシガン大学の生物学者であるジェームズ・マコーネル教授は、1950～1960年代にかけてプ
セル・オートマトン - Wikipedia
この記事には参考文献や外部リンクの一覧が含まれていますが、脚注による参照が不十分であるため、情報源が依然不明確です。適切な位置に脚注を追加して、記事の信頼性向上にご協力ください。（2022年3月） セル・オートマトンの一種ライフゲームで、ゴスパー（英語版）のグライダー銃がグライダーを放っているところ[1] セル・オートマトン（英: cellular automaton、略称：CA）とは、格子状のセルと単純な規則による、離散的計算モデルである。計算可能性理論、数学、物理学、複雑適応系、数理生物学、微小構造モデリングなどの研究で利用される。非常に単純化されたモデルであるが、生命現象、結晶の成長、乱流といった複雑な自然現象を模した、驚くほどに豊かな結果を与えてくれる。 正確な発音に近いセルラ・オートマトンとも呼ばれることがある。セルは「細胞」「小部屋」、セルラは「細胞状の」、オートマトンは「から
有限オートマトン - Wikipedia
UMLステートマシン[編集] 統一モデリング言語(UML)には状態機械（ステートマシン）を記述するための豊富な意味論と記法がある。UMLの状態遷移図は従来の有限オートマトンの主な利点を踏襲しつつ、その欠点を克服している。大きな拡張としては、状態の階層化や直交状態の導入があり、動作の記法も拡張されている。ミーリ・マシンもムーア・マシンも記述できる。ミーリ・マシンのように状態だけでなく、イベント（入力）をきっかけとして遷移するようにも書けるし、ムーア・マシンのように遷移ではなく状態と開始動作や終了動作を対応付けることもできる。 SDLステートマシン[編集] 仕様及び記述言語(SDL) はITUの標準規格であり、遷移の際の以下のような動作を表す記号を定義している。 イベント送信 イベント受信 タイマ開始 タイマキャンセル 別の並行動作するステートマシンを開始 判断 SDLには、Abstract
『ヤリイカの巨大神経軸索とシュミットトリガーの関係』
シュミットトリガーというものがあります。 名前からしてなんとなくシュミットさんが考案したもののように思われますが、実際これはた Otto H. Schmitt博士と言う人が発明したものだそうです。 このシュミット博士なんですがWikipediaにはシュミットトリガは博士の「博士号の研究テーマ」とありました。 一方 「バイオミメティクスから生物規範工学へ - PEN - 独立行政法人産業技術総合研究所」 によればシュミット博士は神経生理学者でヤリイカの巨大神経軸索の研究する中でシュミットトリガを発明したんだそうです。 簡単に言うとヤリイカの巨大神経軸索と同じような挙動を示す回路を実現するとシュミットトリガーになるということみたいです。 ------- 昨日弛張発振回路の本質はヒステリシスにあると書いたのですが、ヒステリシスという言葉を聞いて一番最初に思いつくのはシュミットトリガーです。私みた
読書録、時間と脳｜かずあき
まーた書かなかったから文章のテンションがわかんなくなりました。あんまり気負いたくないので適当に書いていきますね。 今回は「意識はいつ生まれるのか」、「ファスト&スロー」を読んだので適当に書きます。なんとなく、脳とか認知とかそういうテーマ。前者は意識の発生理論について、後者はノーベル経済学賞をとった方のミクロ経済学の本ですね。 以前Twitterで紹介した「偶然と必然」、これはノーベル賞の生物系の人の本で、面白いのでオススメなんですけど、そこには生物学の課題として「生命の発生」と「脳の構造」の二つが挙げられていました。進化の一番最初と現時点での最高傑作ですね。確かに二つとも興味深いなぁって思います。この辺は個人の感想として適当にとらえて欲しいんですが、個人的には前者の方が難しい、いや難しいも表現微妙なんですけど、キツそうだなって思います。普通の化学反応の類と違って、複製機構は1セット生成すれ
ks-t-3-34
作ることによる理解 対象を観察・分析し、記述するという科学的方法は、何かを理解する唯一のやり方ではない。この分析的・記述的方法と相補的なものが「構成論的手法」、簡単に言うならば、システムを作って動かすことにより理解しようという方法である。 フォン・ノイマンは「機械は自己複製可能か」という問いに対し、実際に自己複製するセル・オートマトン▼1を構成することにより「可能である」と答える、構成的証明を行った（von Neumann, 1966）（＊34-1）。彼はこの時、自己を複製するためには自己を観測する必要があるという「自己言及」の問題に行き当たった。そして、観測に対して安定な設計図情報（自己の記述）と、設計図を読み取る部分・万能組み立て機械（自己）を分離するという解を与えた［★34-1］。これはDNA分子が発見されるよりも前のことである。すなわち、ただ「可能である」ことを示しただけではなく、
ランダウアーの原理 - Wikipedia
ランダウアーの原理（ランダウアーのげんり、英: Landauer's Principle）とは、情報の消去など論理的に非可逆な計算は熱力学的にも非可逆であり、環境での相応する熱力学的エントロピーの上昇を必要とすることを主張する原理である。 1961年にIBMのロルフ・ランダウアー（英語版）によって始めに議論された。 定量的には、情報処理過程において1ビット（=1シャノン）の情報を失うとき、環境での熱力学的エントロピーの上昇も最低でも1ビットとなる。通常の物理的単位で表すならこれは k ln 2 であり、よって環境に放出される熱は最低でも kT ln 2 となる（ただし、k はボルツマン定数、T は絶対温度）。この限界値は、ランダウアーの限界 (Landauer's limit) もしくはフォン・ノイマン＝ランダウアーの限界と呼ばれる。 ランダウアーの原理は熱力学第二法則の理論的帰結として理
電子回路の豆知識
◆ヒステリシス付きコンパレータ この回路はコンパレータにヒステリシスを付けたものです。ディジタル回路ではシュミットトリガー形ともいいます。この回路がわかればシュミットトリガーの作り方も簡単にわかるようになります。 ◆この回路の動作 一見すると普通の反転増幅器のようにも見えますが、帰還抵抗が正の入力端子につながっています。そうすると、正帰還がかかるようになります。 +入力端子にはV+入力電圧と出力電圧Voから抵抗でつながっているので、 の電圧が加わります。 ちょっとややこしい式ですが、意味はそれほど難しくありません。式の第一項が正帰還の効果です。コンパレータとして使う場合、オペアンプの出力はどちらかに飽和しているので、Voは+電源か-電源のどちらかに飽和しています。仮に+15Vか-15Vとします。出力が+15Vに飽和している場合、(Vo-V+)は0よりも大きいあ値ですから、+入力端子にかかる
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