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技術のこととか。飼鳥(オカメインコ)のこととか。気になったこととか。基本的には備忘録。

量子コンピュータでの組合せ最適化問題【初心者】

量子コンピュータでの組合せ最適化問題

Reference

アニーリングマシン

手順

  1. 課題の抽出
    解きたい課題を抽出する(明確にする)。
  2. 組合せ最適化問題への具体化
    課題から組合せ最適化問題として解くことができる問題を抽出する。
    具体的には、イジングモデルに変換できるかどうか。
  3. 定式化
    別項記載。
  4. QUBOへの変換
    Pyquboなどを利用し変換する。
  5. 最適解の算出
    量子コンピュータなりシミュレータなりを使って解を得る。

定式化手順

  1. 目的関数を設定する
    • この時点での式は「全パターンを網羅した表現」になる。
  2. 制約条件を設定する
    • 目的関数で表現された全パターンから、「ありえない/不必要な組合せ」を取り除いていく。
    • 制約条件を設定することで、様々な観点で縛りをかけていき、「使える/現実的な式」にする。
    • 「○○したい」「○○はしたくない」「○○はあり得ない」といった観点で制約項を順番に設定する。

Reference

量子ゲート方式のマシン

VQEでの計算手順

  1. ハミルトニアンを準備する。
  2. パラメータ化された量子回路(Ansatz)を準備する。
  3. 量子ビットの測定値からハミルトニアンの期待値を計算する。
  4. パラメータを探索してハミルトニアンの期待値を最小化する。

VQEで必要な要素

  • ハミルトニアン(Hamiltonian)
    • 「何に対して答えを求めるか」という問題設定に該当する。
  • Ansatz(アンザッツ)
    • ハミルトニアンの期待値を求めるための量子状態を作る量子回路のこと。
    • 具体的には、通常極座標で量子状態を表現する角度パラメータを持った回路。(角度によってパラメータ化される。)
    • 状態ベクトルを作るために任意回転ゲートと角度でパラメータ化された量子回路を組み立て、ハミルトニアンの期待値を求めるための測定値を提供する。
    • 回路は解きたい問題によって形が大きく変わる。
      → 変分アルゴリズムでは大事な要素の1つといえる。

Reference

量子コンピュータの分類(概要)

全体像

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量子アニーリング方式

量子ゲート方式

  • NISQ量子コンピュータ
    • Noisy Intermediate-Scale Quantum Computer
    • ノイズあり(エラーが生じる)の中規模な量子コンピュータ
    • 現在はNISQ era(NISQの時代)とも言われており、こちらのレベルのマシンを使った応用方法が模索されている。
  • FTQC
    • Fault-Tolerant Quantum Computation
    • エラー耐性のある(計算結果にエラーのない)量子コンピュータ
    • 一般的に言われている真の量子コンピュータはこちら。
    • NISQとFTQCは並列的な存在ではなく、NISQの先にFTQCがある。
    • 現時点では実現できていないが、FTQCでしか使えない(有効でない)アルゴリズムがいくつか見つかっており、現実のものとなれば社会的に大きなインパクトがあることが想定される。

色覚異常による色の見え方

sik-bug.hatenablog.com

色覚の多様性

  1. 先天性の色覚異常
    • 遺伝による錐体細胞の変異。
    • 年齢による変化がない。
  2. 後天性の色覚異常
  3. 加齢による色覚変化
    • 水晶体の光学特性などの変化による。
    • 水晶体は加齢により黄みを増す。これにより青の光が吸収され(弱まり)、青系の識別力が低下する。
    • 水晶体を人工レンズに変えることで解消する。
  4. ロービジョン
    • 病気やケガによる視力低下・視野欠損。
    • 主な病名
      • 緑内障
      • 糖尿病網膜症
      • 網膜色素変性症
      • 黄班変性症

色覚異常の割合

  • 日本人男性:5%
  • 日本人女性:0.2%
  • 黒人男性:4%
  • 白人男性:6~8%

色覚異常のタイプ

3色覚

  • 正常色覚

1型色覚(Protan)

  • L錐体の異常による。
  • 1型2色覚:L錐体を持たない。
  • 1型3色覚:L錐体がM錐体に寄っている。

2型色覚(Deutan)

  • M錐体の異常による。
  • 2型2色覚:M錐体を持たない。
  • 2型3色覚:M錐体のはたらきが弱い。

3型色覚(Tritan)

  • S錐体の異常による。
  • 1型2色覚:S錐体を持たない。
  • 1型3色覚:S錐体のはたらきが弱い。

1色覚

  • L、M、S錐体のいずれかひとつのみ、またはいずれも持たない。
  • いずれも持たない場合は杆体のみがはたらくことになる。

CUDO

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色覚型と特徴 – 多様な色覚に対応したデザインと社会の改善 特定非営利活動法人カラーユニバーサルデザイン機構CUDO

色覚異常の見え方

3型色覚

  • 区別がつきにくい色
    • 黄、青紫
    • 青、緑
    • 青、黒  など
  • 普段の生活において、色の区別がそれほど重要でないケースが多い。
  • 後天的な原因が多く、色覚記憶により不便がないことが多い。

1型色覚、2型色覚

  • 赤系統、緑系統の区別がつきにくい点が共通する。
  • 区別がつきにくい色
    • 赤、緑
    • オレンジ、黄緑
    • 青、紫
    • こげ茶色、深緑
    • ピンク、緑、水色、グレイ  など
  • 1型と2型の違い
    • 1型(L錐体なし)は赤が暗く見える(黒と区別がつかない)が、2型にはそれがない。

区別しづらい色

  • 色覚異常で区別しづらい色は、色度図と混同色線で表現できる。

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色覚の多様性と視覚バリアフリーなプレゼンテーション | 第2回 色覚が変化すると、どのように色が見えるのか?

  • 混同色線の各領域内の色の区別がしづらい。
  • 1型と2型は傾向が似ている。

色覚検査方法

1. 色覚検査表(仮性同色表)

2. 色相配列検査

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臨床的色覚検査法|色覚外来|滋賀医科大学 眼科学講座

3. アノマロスコープ検査

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色覚異常|遺伝・症状・検査について|眼科|兵庫県姫路市ツカザキ病院

学校での色覚検査

  • 2003年に検査の施行義務がなくなったが、就職などで問題が生じるようになった。
  • 2016年からは希望者のみ検査を実施している。

色覚異常と遺伝

  • 先天性の色覚異常は遺伝子の特性により生じる。
  • 色覚異常は性染色体のX染色体にある。
    • 染色体は46対、うち1対が性染色体。
    • 性染色体は男性がXY、女性がXX。
    • 色覚異常染色体Xを・・・
      • 男性が持つ場合は発現する。
      • 女性が持つ場合は、2つとも同じ型の色覚異常染色体Xでなければ発現しない。(保因者としては10%程度いる)
  • 伴性劣勢遺伝:X染色体すべてに異常があること。色覚異常はこれにあたる。

ツチヤタカユキという生き方 ~プロとアーティスト

目撃!にっぽん「もう一度笑かしたい~“伝説のハガキ職人”再起の日々~」

www2.nhk.or.jp

 

NHKの番組を見た。

普段はTVをあまり見ないのだが、オープニングから目を引くものがあり、つい最後まで見てしまった。

思うことがあったので、ここに記しておく。

 

*****

 

ツチヤ氏が書いた落語の台本に対し、林家木りん氏が意見をする。

それに対し、感情的になったツチヤ氏は激しく反発する。

「否定するならば、代案を出すのがプロではないか」と。

そして、言い合いの末、ツチヤ氏の書いた新作落語を木りん氏が演じるという企画は中止となった。(※正確には延期となり、後日別の落語家が演じることになる)

 

果たして彼はプロなのだろうか。

 

その後、知人2人に相談を持ち掛けるツチヤ氏。

ひとりは言う。落語の世界に入るのであればそのルールに従うべきではないか。

そしてもうひとりは、たとえば売れる曲を作ることを拒否した売れないミュージシャンがたくさんいる、ツチヤ氏にはそうなってほしくない、と言う。

 

私は思う。

彼は自らの内面に向き合って「笑い」をアウトプットするアーティストなのだと。

そしてこのベクトルは、とある道をアーティストとして極めようと試みた者にしかわからない、非常に繊細なものだ。(そして多くの人間が挫折していった)

 

プロとアーティストは大きく違う。

 

プロはプロフェッショナル(Professional)であり、職業的に専門性のあることを言う。マネタイズがひとつの目的である。事実、プロフェッション(Profession)は賃金の支払われる職業のことを指す。

 

アーティストは芸術家であり、専門家の一種と捉えることもできるが、実際は違う。

自己の内面に深く向き合い続け、さまざまな表現方法を駆使しながら複雑かつ混沌とした内面を表に剥き出す作業は、プロフェッショナルのそれとはまったく違うのだ。

そして、アーティストの本質にマネタイズはないことが決定的な違いである。

 

 

 

もう一度問う、彼はプロなのだろうか。

 

私は違うと思う。

(私と同じ)ド内向型人間の彼から滲み出てくるものはアーティストのそれでしかない。

作品の否定は自己の否定であり、許されざる行為なのだと理解できる。

 

 

産み出されたものの価値のはかり方は多様だが、単純に類型すれば次のようになる。

 

1.自分で生み出したものを、自分ではかる。

2.自分で生み出したものを、他人がはかる。

3.他人が生み出したものを、自分がはかる。

4.他人が生み出したものを、別の他人がはかる。

 

4は外部での出来事として除くと、プロの仕事は2,3に該当する。

単純な相互評価である。

 

では、アーティストは「1」に該当するかというと、少し違う。

正しくは「自分で生み出したものを、自分ではかり(ブラッシュアップし)、他人が共感するのを待つ」だ。

重要なのは、「他人に合わせて修正する」というプロセスを組み込むことが出来ないという点にある。

自らの血肉を削り取り、やっと剥き出しにしたものを、なぜ他人に合わせなければいけないのか。納得できるわけがないし、理解できるわけがない。

 

知人との話に戻そう。

 

落語の世界に入るのであれば、そのルールに従うべきというのは、しごく当然の話だ。

ここでの話は、他人の懐に飛び込む「選択」をしたということになる。

つまり、「落語」というプロフェッショナルの世界に自ら飛び込み、「マネタイズ」というプロフェッショナルの仕事をするのであればルールに従うべき、ということだ。

これは彼自身が行った選択であり、ある種の「覚悟」を伴うものである。

 

もうひとつ、売れる曲を作ることを拒否した売れないミュージシャンについて。

そもそも「売れる曲」が作れるのであれば、誰も苦労はしないのだが、ここには重要な視点が含まれている。

それは、「売れる曲=共感者が多い」ということだ。つまり、他人に合わせるというプロセスが明示的にることになる。

 

整理する。

プロのミュージシャンは、より多くの共感者を得るために曲を作るため、共感者に歩み寄るプロセスが入る。

アーティストとしての音楽家は、内面を表出化した曲を作る。そこには、共感者に関するプロセスはない。そして、「売れる/売れない」は結果的に共感者が多いか、少ないかに過ぎない。

 

ツチヤ氏は、これからも「もがき」続けることになるだろう。

私は、彼の「人間関係不得意」は決して短所だとは思わない。内面に向き合うことのできる才能であり、センスであると思う。

しかしプロを目指すのならば、より大きな痛みを伴うことになるだろう。「落語」という選択は、この痛みの一葉にすぎない。

 

生きるということは、そう簡単ではないのだ。

 

辛いだろう、しかし負けずに貫いてほしいと思う。

鶏口牛後

大きな集団や組織の末端にいるより、小さくてもよいから長となって重んじられるほうがよいということ。

鶏口牛後(けいこうぎゅうご)の意味・使い方 - 四字熟語一覧 - goo辞書

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