HWB WORKBENCH
二原子分子の振動問題を解いた話 (VibrationAB ver 1.6)
Morse ポテンシャルを含む一次元Schroedinger方程式をModula-2でもって数値的に解きました。 元々「エンジニアのための分子分光学」執筆時に作ったのですが、当時のプログラムが散逸したので改めて書き起こした次第です。 Rayleigh-Plesset問題で使ったRunge-Kuttaコードを参考にして数値的な発散を防ぐ工夫をしました。 他言語で書くための参考とするつもりです。詳しくはここ
有限要素法を自学した話 (2) (FEM_practical2 ver 1.4)
n元連立一次方程式の視点でDirichlet型境界条件を考えてみました。そして尤もらしい解を得る工夫をし、二つの関数を作りました。 また、二次元問題に応用するために三角形や四角形のElement位置を x1 や y2 といった記号でもってファイルから入力するようにしました(shape function は一次)。そのために FEM_parse というモジュールを作りました。詳しくはここ
Assembleのようすやshape functionの計算など、理解の一助たることを重視した旧版 FEM_practical は FEM_practical1 と名称変更をして一応閉じました。
有限要素法を自学した話 (FEM_practical.mod ver 2.8)
かねてより有限要素法を理解したいと思っていましたが、知人からもらった2冊の和書ではすぐに挫折してしまいました。しかしZienkiewicz and Morgan を読んでなんとか原理を理解することができました。改訂版はここ.
Let's traverse over desktop icons
Modula-2版を参考にしてPython版を作りました。The Python version has been made with the help of the Modula-2 version.
液滴滴下型点鼻薬用アダプターを作った話
自分一人で点鼻薬を差すのは極めて難しいのですが、私がワークベンチで自作したアダプターを使えば簡単に実現できます。
Traversing desktop icons (screenIcons.mod ver 1.4)
パソコンの画面上にいつも並んでいるのがデスクトップ・アイコンです。これを使う遊びを考えてみました。
(1) Let's play with desktop icons. パソコン画面に即して説明します
(2) Programming with Modula-2. アクティブ状態の動きを記述するプログラムです
(3) Animations. テキスト画面とグラフィックス画面の両方で描画しました。無限に続く（と思われる）パターンもあります。
'Corner the Queen' というゲームをめぐって (CornerTheQueen.mod ver 1.3, CornerTheQueen.py, CornerTheQueenMainLoop.py)
「ゲーム盤のコーナーに女王様をお連れするのは誰か？」という二人で対戦するゲームです。数学者が「ここに打てば勝てる」という必勝位置をみつけてくれました。そのもとになるのがGrundy数です。
(1) Winning/Losing positions. 必勝位置と最悪位置
(2) Grundy numbers. Modula-2 と Python で
(3) Computer game. パソコン画面のゲーム盤が勝負の舞台です。Modula-2 はテキスト画面、Python はグラフィックス画面です。
これらの内容をWorkbench Python (JP)とWorkbench Python (EN) にまとめました。
ピラテス・スタジオで二人が隣り合わせになる話(randPilates ver. 1.5)
レッスン・スタジオの着席場所をランダムに割り振ることにすると、親友の隣りに座れる確率はどんな値になるだろうか?
(1) 「隣り」を調べる。最大で縦･横・斜めの8通り
(2) Monte Carlo 法で考える。アニメーション動画（Python）
(3) 発展問題。ヨガ・スタジオ、柱が加わる。
累積分布図の目盛を調整する話(cumulatPlot ver. 2.5)
正規分布から累積分布図を作るとゆるやかな階段曲線になりますが、解析的累積分布関数 cum(x) の逆関数 invcum(x) を用いると直線的な分布に変形できます。
(1) 連続分布。y=invcum(x) の有効性が納得できます。
(2) 離散分布。実用性があります。
(3) erf-1(x) の数値計算法をコード化。
(4) 1%〜99%の理由は?(i) invcum(x)の近似式を試験。
(5) 1%〜99%の理由は?(ii) Dr. Berendsen のモデル。
Butler-Volmer の逆関数を計算した話(invBV ver. 1.4)
電極の電圧-電流特性は Butler-Volmer 関数で記述できます。電流から電圧を求めるには逆関数が便利なので今回自作しました。
(1) 逆関数プログラムの作成。逆関数と関数を順次作用させると元に戻ることを利用してエラーと精度のチェックをしました。
(2) 燃料電池の出力特性のモデル計算。電流を取り出すと電圧が下がる様子をグラフにしました。
マンガン乾電池から炭素棒と亜鉛を取り出す（実験）
マンガン乾電池のリサイクルでノウハウを紹介します。
クエン酸中の Zn と Fe（実験）
イオン化傾向の大きい Zn が溶け、Fe は無事であろうとの予想は、はずれました。ステンレススチールでも同様でした。
硫酸酸性硫酸銅溶液のイオン組成を計算した話(CuSO4 ver. 3.2)
解離度を未知数としてめっき液の成分組成を計算しました。ver.2 では平衡移動しても物質量が保存されるようにし、ver.3では CuSO4の解離度が100%より低い場合とH2SO4単独の場合を扱いました。
CdI2型結晶をステレオグラフィックスで表現した話(XY2crystal ver. 1.4)
二次電池材料の基本構造として重要な CdI2型結晶の3Dグラフィックス表現にチャレンジしました。
負イオンで負極メッキができるわけ(ECAplus2 ver. 1.11)
電場係数の符号を変えるだけでアルカリ性メッキ（陰イオン）と酸性メッキ（陽イオン）の切り替えができます。どちらもメッキは陰極で進みます。
最密充填構造の表面構造を計算した話(CrystalPlane ver. 1.10)
(3) (2x2)の吸着構造を描く で金属表面に一種類の原子が規則正しく吸着している様子を描きました。
会議の結果をパソコン上でメモする話
パソコン画面を見ながら会議を進めることは、みんなが同じところに注意を向けることができて好ましいことですが、 その代わり、議題がどう決着したかをメモすることは逆に難しくなるかもしれません そこで画面を見ながらメモすることを考えました。
最密充填構造の表面構造を計算した話(CrystalPlane ver. 1.8)
Cu, Au など多くの金属は原子が最密充填構造を取ります。面内の原子配置を知ることは基本中の基本なので結晶系と面指数を入力して原子配置が分かるようにしました。
電気二重層の電位分布を計算した話(GouyChapman ver. 2.1)
電解質溶液に電極を浸して電圧をかけたとします。電気化学の本には「電場ができない」と書いてありますが、電気泳動を説明した本には「電場ができるからイオンが運ばれる」とあります。 矛盾するようですが、実は統一できます。
クエン酸緩衝溶液の pH を計算した話(Citric_acid ver. 1.2)
水素イオン濃度についての4次方程式を数値的に解きました (click)。
Windows 7 マシンをリノベーションした話
ほぼ引退状態のノートパソコンを現役復帰させました(click)。
HWBのデータ処理システムのアップデート
現状の紹介とめざす方向を説明します(click)。
OS無しのパソコンにWindowsを搭載する話
随分危ない橋を渡りました(汗、汗)。
「結婚は4人目以降で決めよ」をめぐって(StratMarriage ver. 1.8)
かつて「結婚は4人目以降で決めよ---恋愛と結婚と浮気の政治経済学」(森川友義著, 毎日新聞社, 2010) が巷の話題になりました。 その数年後、確率論の授業を持つことになりましたが、この本のことをすっかり忘れていました。 あらためて取り上げてみます。
(1) 出会いを戦略的に考える・・・運命の人をゲットするには修行期間が必要
(2) 運命の人と出会う確率を最大にする・・・4という数字にはそれなりの根拠がある
(3) めりはりのきいた婚活---ゴールデンゴール方式・・・常識を優先しても結論は同じ
太陽はどこに見える?
地球中心論のページ(棚)に移動しました
電磁波
Bluetooth電波を遮蔽する・・・ ペアリングしてなくてもよその電波に応答してしまいました。(2019-2-3,19)
電気分解で水素爆鳴気を作る
右のDIY電気分解装置を組み立てて3分で水素爆鳴気ができるようになりました。
電源は携帯電話用アダプターです。
ガスが発生するようすはこちらの動画でわかります。瓶の容積はたったの12 mLですから事故の心配はいりません。
水素の体積が1/3以下では空打ちになる可能性が大きいでしょう。
しかし、満タンに近いほど音が激しくなるかというと、話はそう単純ではありません。
(2018-4-29)