広い海へ出てみよう

東京海洋大客員助教授・さかなクン

　中１のとき、吹奏楽部で一緒だった友人に、だれも口をきかなくなったときがありました。いばっていた先輩（せんぱい）が３年になったとたん、無視されたこともありました。突然のことで、わけはわかりませんでした。
　でも、さかなの世界と似ていました。たとえばメジナは海の中で仲良く群れて泳いでいます。せまい水槽（すいそう）に一緒に入れたら、１匹を仲間はずれにして攻撃（こうげき）し始めたのです。けがしてかわいそうで、そのさかなを別の水槽に入れました。すると残ったメジナは別の１匹をいじめ始めました。助け出しても、また次のいじめられっ子が出てきます。いじめっ子を水槽から出しても新たないじめっ子があらわれます。

　広い海の中ならこんなことはないのに、小さな世界に閉じこめると、なぜかいじめが始まるのです。同じ場所にすみ、同じエサを食べる、同じ種類同士です。

　中学時代のいじめも、小さな部活動でおきました。ぼくは、いじめる子たちに「なんで？」ときけませんでした。でも仲間はずれにされた子と、よくさかなつりに行きました。学校から離れて、海岸で一緒に糸をたれているだけで、その子はほっとした表情になっていました。話をきいてあげたり、励ましたりできなかったけれど、だれかが隣にいるだけで安心できたのかもしれません。

　ぼくは変わりものですが、大自然のなか、さかなに夢中になっていたらいやなことも忘れます。大切な友だちができる時期、小さなカゴの中でだれかをいじめたり、悩んでいたりしても楽しい思い出は残りません。外には楽しいことがたくさんあるのにもったいないですよ。広い空の下、広い海へ出てみましょう。

（朝日新聞２００６年１２月２日掲載）

経済学の実証

経済学の実証について確実なのは以下の３つ。
(1)データ購入は概して金がかかる。
(2)秘匿扱いの生データは簡単に見られない。
(3)スポンサー付きプロジェクトでデータ集めに行ける可能性はある。
つまり、大学院で経済学を専攻するときには理論に逃げるか、実証の権威なる先生につくことが最善と思われる。そして折角入手したデータも欠損値だらけだったり、誤字脱字あったりして面倒である。
おそらく実社会で手っ取り早いのはデータマイニングであって、構造推定のチャンスはなかなかありえない。

無限の猿定理

ランダムに文字列を作り続ければどんな文字列もいつかはできあがるという定理

Lu, Lu and Tao (2010)

Lu, Lu and Tao (2010, JIE) "Exporting Behavior of Foreign Affiliates: Theory and Evidence"
(1)高生産性の内資企業は輸出する
(2)低生産性の外資企業は輸出する
(3)最高生産性の外資企業は輸出せず中国国内販売のみ
(4)中生産性の外資企業は輸出と中国国内販売双方
(5)最低生産性の外資企業は輸出のみ
ということを中国の年次データを使って実証した。手法はダミー変数。
最初の内資企業については既存の文脈通りであるが、その次の含意および残り３つの含意は新しい発見となっている。輸送コストの急速な低下によるグローバル化は直接投資の経済学的文脈を要請している。それをMelitzモデル、すなわち企業レベルによる分析に繋げ、圧倒的な観測数を持つ中国の企業データを使って分析したということが売りになっている。

Ramen Profitable

http://naofumi.castle104.com/?p=696
Ramen Profitable
ベンチャーは創業者のラーメン代さえ賄えればよいという立場。
アメリカのベンチャーってベンチャー文化を形成しているよなあ。
Entrepreneur の経済学的文脈ってないのかな。

【調査】金銭報酬は「やる気」をくじく 脳科学実験で裏付け［10/11/16］

1 ：やるっきゃ騎士φ ★ ：2010/11/16(火) 08:07:05 ID:???
やりがいがある課題でも、金銭報酬によって自発的な「やる気」が低下してしまうことが、
玉川大学脳科学研究所の松元健二准教授やドイツ・ミュンヘン大の村山航研究員らによる
脳科学実験で裏付けられた。このようなモチベーションの変化は「アンダーマイニング効果」
と呼ばれ、行動実験では知られていたが、脳活動の変化をとらえたのは初めて。
米科学アカデミー紀要（電子版）に発表する。

大学生の男女２８人を成績に応じた金銭報酬を提示したグループと、報酬を提示せずに
実験後に定額の報酬を払うグループに分け、ストップウオッチをできるだけ５秒近くで
止める課題をやってもらった。
実験中の脳活動の変化を機能的磁気共鳴画像診断装置（ｆＭＲＩ）で測定すると、
最初の実験では両グループとも課題に対する意欲や達成感に関係する前頭葉や大脳基底核が
働いていた。

しかし、報酬を支払わないことを告げた２度目は、報酬を約束されていたグループでは
脳活動の高まりが消えて「やる気」が低下したのに対し、
最初に報酬が提示されなかったグループは、１回目と同様の脳活動を示した。
機械的にストップウオッチを止めるだけの「やる気の起きない課題」では、このような
脳活動の変化は見られなかった。

また、休憩時間の行動を観察すると、報酬を提示したグループで課題に取り組んだのは
１４人中５人だったが、報酬と無関係のグループは１４人中１２人が積極的に課題を
楽しむなど、自発的な「やる気」の差が顕著にあらわれた。

ソースは
http://sankei.jp.msn.com/science/science/101116/scn1011160500000-n1.htm

Toyabe, Sagawa, Ueda, Muneyuki and Sano (2010)

http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/abs/nphys1821.html
Toyabe, Sagawa, Ueda, Muneyuki and Sano (2010) "Experimental demonstration of information-to-energy conversion and validation of the generalized Jarzynski equality," Science.
http://www.chuo-u.ac.jp/chuo-u/pressrelease_files/kouho_926d762ef5d729c7544d1276739468c5_1289788403.pdf

【背景】
車のエンジンは燃料を燃やして温度差を作り、これによりピストンを動かして動作する。しかし、温度差がなければピストンは動かず、エネルギーを取り出すことはできない。これは熱力学第２法則（エントロピー増大則）として知られ、科学における最も基本的な法則の１つである。しかし、1867 年、ジェームズ・クラーク・マックスウェルは、仮想的な悪魔を考えて、この法則に疑問を突き付けた。この悪魔は、分子の動きを観察し、それに応じてシステムを制御する。すると、温度差がないところからエネルギーを取り出せ、熱力学第二法則を破ることができるように見えてしまう。これは、科学史上の重大なパラドックスとして知られ、熱力学第２法則に根本的な疑問を突き付けた[1]。それから約 150 年が経ち、マックスウェルの悪魔はパラドックスではなく、悪魔が情報を処理するのに必要なエネルギーを含めれば、熱力学第二法則が破れないことが分かった。ただし、その理解の過程で、測定で得た情報に基づいて制御を行うこ情報をエネルギーに変換することに成功！ “マックスウェルの悪魔”を実験により世界で初めて実現。新規ナノデバイスの実現に期待。 と（フィードバック制御）により情報をエネルギーに変換できるという重要な概念が生まれた。しかし、その科学的重要性にも関わらず、この情報-エネルギー変換は未だに実現できていない。

【実験概要】
実験の概念図を図１に示す。らせん階段の上で熱揺らぎによってランダムに運動（ブラウン運動）する粒子を考える。粒子は上にステップしたり下にステップしたりするが、勾配があるので、平均的には階段を下る（図 1a）。しかし、たとえば、粒子の位置を測定し、粒子が上にステップしたら粒子の後ろに壁を置く。再び、粒子が上にステップしたら粒子の後ろに壁を置く。これを繰り返すと、粒子に階段を登らせることができると期待できる。壁を置くのに理想的にはエネルギーが必要ないことが知られている。したがって、外からエネルギーを供給せずに、粒子に階段を登らせることができる。これは、フィードバック操作により情報をエネルギーに変換することで、粒子を駆動できたと解釈できる。 発表者らは、新規に開発した実験系を用い、このようならせん階段状ポテンシャルを回転ブラウン粒子に加えた。そして、リアルタイム制御システムを構築し、実際に粒子を勾配に逆らって登らせることに成功した。さらに、測定で得た情報量と粒子が得たエネルギーを精密に測定することにより、情報をエネルギーに変換できることを初めて示した。変換効率は約 30％であった。また、このような情報エネルギー変換が新規の理論によって支配されていることを示した。

【実験詳細】
マイクロメートル（１マイクロメートルは 1 ミリメートルの 1000 分の１）サイズのプラスチック粒子を粒子の１点でガラス上に付着させた（図 2a）。すると、粒子は固定した点の周りで自由に回転する回転ブラウン運動を示した。この粒子に、外から高周波の交流電圧を加えることで、らせん階段状のポテンシャルを実現した（図 2b）。さらに、粒子の角度を測定し、得られた情報に応じてポテンシャルをスイッチさせるリアルタイム制御系を構築した（図 2c）。

図 2：a、 実験系。 ２個連なった粒子を 1 点でガラス上に付着。これに楕円状の回転電場を加えることで、らせん階段状のポテンシャルを実現した。b、 粒子に課されたらせん階段状ポテンシャル。c、 フィードバックサイクル。このサイクルを繰り返すと、粒子がポテンシャルを登っていくことが期待される。

その結果、粒子をポテンシャルの勾配に逆らって登らせることに成功した（図 3a）。さらに、測定で得た情報量、粒子が得たエネルギー、スイッチによって粒子にした仕事の全てを精密に見積もった。すると、粒子はスイッチによってされた仕事以上のエネルギーを獲得したことを発見した。これは、測定によって得た情報を粒子のエネルギーに変換できたことを示している（図3b）。


図 3：実験結果。情報をエネルギーに変換することに成功。

また、発表者ら（沙川と上田）によって新しく導かれた等式[2]が成り立つことを示した。これは、フィードバック操作とエネルギーを結びつける重要な式であり、情報をエネルギーに変換する「情報熱エンジン」が満たすべき根本的な原理である。

【期待できる波及効果】
マックスウェルの悪魔は熱力学の根本に関わる概念であり、これを実現できた学問的意義は高い。科学者以外にもよく知られた話題であり、多くの人が科学に興味を持つきっかけになると期待できる。また、情報を媒介して駆動する新規のナノデバイスを実現できる可能性があり、ナノサイエンスへの波及効果が期待できる。

【今後の課題】
本研究では、「マクロな悪魔」（コンピューターや測定装置など）が「ミクロな粒子」を制御して情報をエネルギーに変換することに成功した。今後の課題としては、情報を自ら処理するような「ミクロな悪魔」、すなわち、自律的に動くナノデバイスを作ることが挙げられる。これは、現在の微細加工技術を応用すれば、近い将来に実現できると期待している。また、制御方式を改善することで、本研究によって得られた

なるほど？