【宇宙】東大公開講座「宇宙探索」メモ2
本日も先週に引き続き、東大の公開講座に行ってきました。時間的には間に合ったのですが、今日連れて行こうと思った彼女がお腹すいたとのことで正門の前の中華でご飯を。ただ提供までに50分かかり、しかもまずい。非常にイライラしながら、いきました。
ただ3人目からのスタートで、、、そして寝てしまったのであまりログ取れてません、、、ごめんなさい！
工学系研究科航空宇宙工学 姫野 武洋先生
早口！
キーワード:重力、液体、予測、試運転
自由表面流について考える。空気が屈折率が変わってはないが、液体は屈折率が異なっていて、、、
では、なんで水とかはこんな形とか動き方するの？結構難しいけど、ロケットとかはそういう流れを実験とシミュレーションで考える。
ロケットの体積のほとんどが液体である．
ロケットの乗り心地は悪いから、タンクの中の液体がゆーらゆーら揺動している。スロッシングという。これはダメ！
→しかし、これは飛ばしてみる（試運転）までわからない。
「試運転」
は、条件が違う状態でも試運転になるのか。例えば大きさの違う振り子を月と地球でやる。
動画で編集（大きさを合わせたり、スローにしたり）すると、全く区別のつかないものになる。
実物と相似な模型でそっくりな現象を再現する！アナログツイン！
リアルとアナログツインはほぼ同じ動きをする！
それプラスでコンピュータのシミュレーションをする！そうするとデジタルツインができる。
アナログとデジタルはほぼ一緒！すると
リアルとデジダルがほぼ一緒である。
そうすると、リアルで起こるような現象を、デジタル（コンピュータ上）でできることになる！
するとアイデアを人とお金をかけずに実現できる！
例えば、無重力空間のタンクの中の水を考える！
それで予測をしてあげる。
無重量の世界
無重量:引力に身を任せて飛ぶ（落ちる）、バンジージャンプなど。
あのー、、、寝てしまいました！
総括討議
矢入健久（先端科学技術研究センター）
Q.宇宙機の見守りをするAIは他の産業にも利用可能か？
A.利用可能である。他の分野でもこういうシステムがよく行われている。分野ごとに（自動車、鉄道、工場）縦割り的にこれまで研究などが発展してきた。しかし最近は、縦割り的に広がってきた健全性の確認のシステムを横割にもできる！
つまり、他の分野で実績を上げているものを宇宙に活用することもできる。
Q.宇宙ですでに使われているシステムで、身近の生活に使われているものはある？
A.火星を探査する火星探査ローバーは、現在の位置から目的地までの安全で早くていける経路は、自分で検索したりもする（最終決定は人間が出している）。これは、カーナビや乗換案内と一緒。昔は、探索アルゴリズムっていう重要な技術であった。
Q.監視するAIを監視するものができたりして、無限になってしまわないか？
A.おそらくそうなるだろう。でもそうすべきではないか？つまり、何でもかんでもAIが最終判断をするのは、いいのだろうか？ダメでしょ？もしAIが間違った判断をした時に、取り返しがつかなくなる。どこかのレベルで人間が判断関与すべき。
Q.AI研究者と宇宙工学者のパドルは？
A.ノーコメント
AIを使う時にヒューマンインザループという言葉あるよね！
今村剛（新領域創世科研究科）
Q.金星に渦（木星などの）のスーパーローテーションについて。
A.惑星の自転の速さが、重要である。金星は地球の自転に比べるとかなりゆっくり。だから、スーパーローテーションは厳しい？木星と金星は対照的な惑星。
Q.近世の研究で地球の温暖化について学べるか？
A.直接的にはおそらくない。が、地球の温暖化で難しいのは、二酸化炭素が増えると温暖化になるのは間違えないが、雲などの反射率は予測するのが難しい。それ次第で、温暖化の早さは変わる。しかし金星は、高い反射率があり、あれだけ太陽の熱を反射しているのに、あそこまで二酸化炭素があるとめっちゃ熱くなる。
Q.金星には雨が降るか？四季はあるか？
A.地表部分は、暑すぎるので全て蒸発する。
金星に四季はない。理由は、自転軸の傾きがとても小さい（地球は23.4）。そのために、四季（太陽の当たり方）があまりない。公転軌道がまんまるで太陽との距離が変わらない。大気が濃いから、季節変化が起きづらい。
それと真逆なのは火星。
自転軸が25度くらいある。
太陽からの距離が季節によって全然違う。
大気がとても薄い（地球の1/100.金星の1/10000）。そのため、熱しやすく冷めやすい！そのため温度の差が激しい。やはり地球は火星と金星の真ん中くらい
姫野武洋（工学系研究科）
Q.MMXの着陸について。液体燃料を使う理由は？
A.個体ロケット（タンクの中が個体って感じ）でもよいが。しかしデメリットとして、固体燃料は一回火をつけると火を消せない。宇宙で使う場合は、一回つけたら全部使うなら、、、。
重たさも重要。効率良さ的には液体の方が良い。
Q.風船のようなものに入れて、パンパンに入れちゃえば？
A.ダイヤフラグ式タンクというのがある。タンクを気体で満たして、液体の暴れるのを避ける。ただやはり重くなってしまう。これは結構議論にされている。ダイヤフラグ式にするかしないか。
タンクを重くすると、計測器などがいくつか載せられなくなってしまう。確実性はある。
Q.アナログツイン、デジタルツインについてほぼそっくりなの？
A.これはそうで、試運転ではほぼ一緒にする。それで実際の動きを分析したりする。予測通りにはならないフライトデータなど。
本物を犠牲せずに実際のフライトデータは貴重なもの。次に活かしていける。アナログ、デジタルツインも不断の努力が必要。
Q.宇宙空間ではビール飲むの難しいんやろ？
A.もはや飲むのも大変！遠心力使ったり、、、
表面張力の差を使うと、液体が流れてくる！
横山広美
宇宙では一回打ち上げると、直せない！だから相当に工夫と完璧さを求めるのだろう。デジタルツインとかね。社会に溶け込めるか？
地上で研究する時と、宇宙でやる時の違いねを教えて！
矢入先生
壊れて動かなかったら異常ってのはわかるが、そうなる前に、故障しそうなことを捉えるのが大切。それを限られたデータで判断するのはかなり難しい。正常データと異常データの区別は人間か？AIか？というもの。これは究極的にはかなり難しい．最初から人間もAIも正常、異常データは間違える可能性がある。お互いに出した結果をお互いでフィードバックし合うループがかなり大切。今のAIは人間が学習データを渡しているが、宇宙に関していうと、宇宙はわからないことがたくさんあるからこれは、かなり難しい。
わからないこと前提にして、永続的に人間もAIも学習しあってことが大切！
今村先生
異常データというのは、かなり重要である。宇宙では毎日膨大な観測データがたくさんくる。この異常な研究できないデータはとても次の時代にとっては大切である！これまでの人類の正常データではカバーできない想定外のデータがこれから大切だよ。これまでの人類の培った知識を超えたものがAIに対して感じる！
姫野先生
試運転ができない時に、設計が保守的であることがある。それは勿体無い。いっぱいあるデータを経験則として出力できるのが今のAI。ただ初めて経験するものはAIはどうやって切り込めるかが非常に難しいところ。本当は体験できないのだけど、ミニチュアでできる。←これは物理法則があるから絶対大丈夫だろう！ってのがあれば、未経験のものも作れるのでは？実験ではやるべきなのか。でも、それが再現性はあるのか？考えないといけない。かなり慎重に実験をやらないとデータが無駄になってしまう。模型を作るのはかなり厳しい。アナログツインの実験は大切だよ！
姫野→今村
Q.スーパーローテーションを観測に使わないの？
A.気球などもある。金星での気球ミッションなどという構想がある！
横山→矢入
Q.宇宙と人工知能のイメージがあったが、これからAIがさらに広まっていくが、倫理的なことも気にしないといけない。将来はどうしたらいい？
A.つい最近までAIの倫理には関心がなかった。ただ、ここ最近のAIの進歩はすごい。倫理的な面も考えざるを得ない。技術的なところも含めないといけない。AIの定義はいろんなのがあるが、コンセンサスがあるのは
「人間が与えた目的を達成できる行動主体」
ただ倫理的に考えると、人間が目的を与えるというのはかなり難しいところがある。例えばお金持ちになりたい。という目的に対する制約がないとAIはおかしくなる。または、目的が不適切ならAIもおかしくなってしまう。
閉講の挨拶
津田敦理事・副学長
宇宙というと我々の生活には直接的に影響を及ぼすものではないが、好奇心を相当に揺さぶるものである。参加者の数や質問な数を見ると、これから大学がどのようなものを研究するかを考えしないといけないを考えさせられた。
東大は2027に150周年になるが、日本の多くの組織がそうなる。それは明治政府が形になったから。近現代を振り返っていきたい．
新しい天文学や天文台が今生まれている。