手も足も出る技術士「平ねぎ」の無為徒食日記

心にうつりゆく由なし事を綴っています。

確率に関する雑感

2016-06-20 10:47:16 | 自然科学全般
確率は解りにくい。
よくできたサイコロを振ると1の目が出る確率は1/6になる、らしい。
本当にそうか?
6回振ると1の目は1回出るか?
そんなことはわからない。
2回出るかもしれないし1回も出ないかもしれない。
確率は多くの試料を扱う数学だから試行回数6回は少なすぎる。
理論的には無限回試行しなければいけない。
試行回数をnとすると、lim(n→∞)が1/6になる。
以上は「いろは」の「い」で言うまでもない。
そもそもなぜ1/6になるのだろう。
それは、よくできたサイコロをよくできた真っ平らで剛性均質な床に振っても、
人間の振り方が不規則に揺らぐからだ。
もしもサイコロ振りの天才が振ったら、
振る角度や、振る速度を最適に調整して、任意の目を出すだろう。
でも、人間の運動能力は性能が悪いので揺らぎが生じ、任意の目を出すことができない。
だから、サイコロゲームが成立する。
任意の目を出せるサイコロロボットを作ることができたなら「1の目が出る確率は1/6だ」といえなくなる。
つまり、確率とは、言い換えれば、偶然とは、
必然現象であるにもにも拘らず人間の運動能力や予測能力が劣っているために、
どうなるかよくわからないということなのだと思う。
だから、私は確率が大嫌い。こんなの数学じゃない、と思っている。
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となりのタタラ

2016-06-15 08:24:55 | 自然科学全般
となりのタッタラタッターラタッタラタッターラ
眼のよい人にだけに見える不思議な凹み~(´O)

架設精度管理結果はたいてい「橋梁と基礎」に掲載されるでしょ。
精度管理は斜張橋架設のメインイベントだから。
技術の高さをアピールする絶好の機会なんです。
でも、となりのタタラは載らなかった。
その理由はこれだ。

<追記> 許可を得ていないので閉合直後桁残留誤差の生データ画像を削除しました。
次の図は土木学会の年次学術講演会で発表されたものなので、これなら問題ないでしょう。
ケーブル架設ステップごとの桁先端高さ誤差を表示しているところに苦心の跡がみられます。
最終残留誤差分布を示すと秘密の凹みがバレてしまうのでできないのです。




M大橋の架設精度管理結果が「橋梁と基礎」2005年12月号に掲載されています。
となりのタタラに比べると断然良いでしょ。



架設中のシム厚調整を想定し、調整プログラムを用意していたが、結局、架設
途中の現地シム調整は実施しなかった。完成時の形状・張力を満足することが
目的であり
、架設中の誤差要因について完成時に残値するものか否かを適宜
判断した結果である。


ここがポイントです。
安易にシムに触れてはいけません。
となりのタタラはいけないことをしたのです。
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少しも面白くないのだが

2016-06-09 09:05:26 | 技術士


私を大真面目だけのカチンカチンの石頭の道学者先生ときめつけ、自分は世の中を面白おかしく描写できると豪語した割には全然面白くない。
趣味自慢やダイエットの話をすれば世の中が面白おかしく見えてくるのかね。
この世に掲示板なるものは腐るほどあるがこれほどつまらないのも中々ないぞ。
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黒点ゼロ

2016-06-06 13:57:55 | 地球温暖化


6月3日から3日連続黒点ゼロです。
ダルトン極小期に似てきましたね。

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火星大接近

2016-06-01 23:38:37 | 自然科学全般


6月1日23時30分撮影。
右は火星、左は土星、下の星はアンタレス。
空気が澄んでいるのではっきり見える。
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かける数とかけられる数(2)

2016-05-31 21:02:17 | 自然科学全般


(私)「これ、ひどいと思わないか?」
(妻)「ひどくない、私も問答無用で×にする」
(私)「合ってるよ。計算結果は変わらないし」
(妻)「順序が違う。かけられる数が前」
(私)「それ、誰が決めたの?」
(妻)「知らん
(私)「子どもたちは九九マトリクスの対称性を理解しているのだから、自然数の積の可換は自明のこととして…」
(妻)「しつこいな、ダメなものはダメ、これ以上つべこべ言うと離婚するぞ
(私)「…」



なぜかけられる数を前に置かなければならないか理解できなかったのですが、啓林館の解説を読んでようやく解りました。
順序に拘る人たちの主張は、日本語の設問に沿って式を立てろ、ということです。
「8冊」を前に置くとおかしな日本語になります。例えばこんな具合です。
8冊だけ1冊x円のノートを買います。
意味は通じますが言葉のつながりが変です。
自然な日本語は、
1冊x円のノートを8冊買います。
です。それ以外の言い回しは不自然です。
かけられる数を前に置くのはそれだけの理由です。たぶん。
そうだとすると、文法の異なる言語なら逆になることもあるってことか。
あほらし

追記(2016/06/01)



かける数とかけられる数は絵で覚えられるのだそうです。
もし私がいま小学2年生で、こんな教育をされたら、直ちに退学するな。
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かける数とかけられる数

2016-05-30 12:41:34 | 自然科学全般


掛け算に順序があって逆にすると×になる、という暴力的な算数教育が行われていることを知ったのは、
妻がテストの丸つけをしているときです。

(妻)「あっ、この子間違えとる。あれほど言ってるのに」
(私)「ん?これ合ってるじゃない。どこが間違いなの?」
(妻)「順序を間違えとる。かけられる数が前」
(私)「そんなのどっちでもよい」
(妻)「よくないの!そういうことになっとる」
(私)「どっちでも良いんだよ、なぜなら九九マトリクスの対称性…」
(妻)「教科書がそうなっとる」
(私)「教科書に頼らず自分で教材を作ればいいじゃないか」
(妻)「テストも全部そうなっとるので仕方ないの!仕事の邪魔をしないで!」
(私)「…」

妻の言い分もわかるのです。
「教材を自分で作れ」は、言うは簡単ですが中々大変です。
また、テストがやっかいです。
出版社が教科書に沿ったテストを作っており、テストを無視することはできません。
教科書やテストを無視した教育を行えば大変なことになります。
仮に信念にもとづいて「かける数とかけられる数」を全否定する教育を行ったとしましょう。
その結果どうなるか。
まず保護者から苦情が寄せられるでしょう。
つぎに、校長の指導が入りそれを無視すると、能力不足教員の烙印を押され分限免職の処分を受けるでしょう。
教師は、おかしいと思いながらも(おかしいと思わない教師も多い)、間違った教育を行うしかないのです。

数学に「かける数とかけられる数」のような区別はそもそも存在しません。
たとえば、理想気体の状態方程式



の左辺は、
どちらが「かける数」で、どちらが「かけられる数」なのでしょうか?
右辺には記号が3つありますが、このような場合はどうなるのでしょうか?
教科書会社も監修者として名を連ねているぼんくら大学の教授も答えられないはずです。
「かける数とかけられる数」をまじめに学習すればするほど将来苦しむのです。
理想気体の状態方程式のような式はそれこそ無数にあるので混乱して訳がわからなくなるでしょう。
このような教育は脳破壊であり暴力そのものです。
今すぐ止めさせなければなりません。
とは言うものの洪水のような破壊力をもった流れを一人の力で食い止めることはできません。
そこで、ここでは次のやり方を提案します。
掛け算に単位をつけるのです。
添付画像の設問では次のようにします。



単位をつけると児童は掛け算の意味をはっきり理解できるはずです。



順序を変えても式の意味は変わりません。
このようにすれば「かける数とかけられる数」の呪縛から開放され自由な算数を取り戻すことができるでしょう。

それでも「かける数とかけられる数」にこだわる岩石頭の持ち主は、
算数教育に携わる資質が基本的に欠落しているのでさっさと辞めて他の仕事を探せ
と強く言いたい。
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夏の句

2016-05-28 07:56:56 | 自然科学全般
なめくぢの眼をさがしゐる少女かな

(福田甲子雄)


もう6月ですね。
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地震応答解析を盲信してはいけない

2016-05-26 09:16:58 | 耐震構造


画像は北海道にある火力発電所の煙突です。
1983年5月26日に発生した日本海中部地震で1/2高さ付近の斜材が座屈し破断しました。
煙突が壊れると発電できなくなります。夏季には電力需要が高くなるので急いで補修しました。
(当時、私は煙突・橋梁メーカーの仕事をしていました)
破断した部材を撤去して、地震応答解析に基いて設計を行い、新しい部材を取付けました。
地震応答解析に用いた入力波はEl Centro(NS)、Taft(EW)、八戸(NS)の3波です。
El Centro(NS)、Taft(EW)、八戸(NS)は、当時の標準的な波でこれら3波を用いて検討するのが一般的でした。
サイト特性を表していないが3波使えば安全サイドの設計になるだろう、と考えていました。
当時の技術レベルはその程度です。
今はどうかというと、当時からあまり進歩していません。
地盤種別ごとに加速度応答スペクトルが与えられ、
それに合うように過去に観測された地震波に振幅調整を施して作られた模擬波を入力波としています。
サイトの動的特性が反映されているように見えますが形の上だけです。
実質はぜんぜん反映されていません。
手順が細かくなっただけで、サイト特性が厳密に評価されていない点においては以前のやり方と大差ありません。

煙突の話に戻ります。
日本海中部地震から10年後の1993年7月12日に再び北海道南西沖地震が起きました。
10年前の地震で被災し取り替えた部材が同じように座屈して破断しました。
なぜ同じ部材が同じ被害を受けたのでしょうか?
次の画像を見てください。



これは、発電所構内で採れた日本海中部地震の余震波です。
不思議な形をしています。
地震応答解析に使った波とは似ても似つかぬ波です。
非常に狭い帯域にエネルギーが集中しています。
このような波に襲われると、同じ帯域にある振動モードが選択的に励起して激しく振動します。
動的特性がまったく異なる地震波で計算し、その結果をもとに設計していたので、同じ部材が壊れるのは当然です。
つまり、地震応答解析は見当はずれでまったく意味がなかったのです。
地震応答解析の精度はこの程度です。
入力波が正しくなければ無意味な結果を生み出します。
地震応答解析はそのようなものです。
盲信してはいけません。

さて、不思議な地震波についてですが、
これを初めて見たときびっくりしました。
かつて一度も見たことのない地震波形だったことと、
物理の分野でよく知られている光ソリトンにそっくりだったからです。
発電所は岩盤の上にプリンが乗ったような特殊な地盤の上に建設されており、
そのために光ソリトン様の波が発生したのではないかと推測しています。でも、よくわかりません。
地震において、光ソリトン様の波はどのような条件の下で発生するのか当時から関心はあったのですが
難しすぎて手が出ませんでした。
光ソリトンの解は非線形シュレディンガー方程式を解くことによって得られます。
仕事を完全にリタイアしたら、ボケ防止のためにこの方程式の解析にチャレンジしようと思っています。
リタイア後は、生きている限り自由な時間はいくらでもあります。
いまから楽しみです。
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想定外?君はそれでも東大教授か!

2016-05-22 19:27:56 | 耐震構造



日経コンストラクション記事(2016.5.9)です。
和田さんはご高齢なのでどうでもいいですが、現役東大教授のつぎの発言は無視できません。
「橋梁でダンパーが機能する前にその取り付け部が壊れるなど、設計上の想定と異なる
メカニズムによると見られる損傷例もみつかっている」と解説。

南阿蘇橋の耐震補強工事は論文にまとめられていてweb上で閲覧できます。
耐震補強設計は○○コンサルが行っています。
まとめを見てください。



コスト縮減のためにダンパーを使ったと書かれています。
地震時の構造物の安全は建前で本音はコスト縮減です。
数値解析はコスト縮減を実現するためのアリバイ工作です。
ダンパーの減衰付加によって主要部位のひずみの応答が68%減る
そんなアホな。それは机上の空論、そんなうまい話があるわけない。
設計者は解析精度についてどのように考えているのでしょうか。
コンピュータのやることに間違いはないと思っているのでしょうか。

ところで、
論文には単に粘性ダンパーと書かれていますが、たぶんオイレス工業製BM-Sを使っていると思います。
オイレス工業は市場をほぼ独占しており、いたるところでBM-Sが使われています。
このダンパーにはビンガム流体が入っています。
ビンガム流体は特殊な流体で降伏点を持っています。
流体の応力が降伏点を超えるまでは動きません。
急激に振幅が大きくなるような揺れの場合には大きな衝撃力が立って、その衝撃力にアンカー部が耐えられなければ破損します。
最近はなんでもかんでも制震構造です。安易に使われすぎています。この風潮はよくないです。
耐震構造の基本に立ち返るべきです。見直すきっかけになれば良いと思います。
それにしても言うに事欠いて、「設計上の想定と異なるメカニズムによると見られる損傷」とはね。
ただの設計ミスじゃないか。設計ミス=想定外、が言えるのなら、世の中何でもありだ。

追記(2016/05/24)

被災前の南阿蘇橋

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