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2007年1月14日 (日)

関数電卓

_1377 私の愛用している関数電卓は±99桁のフローティング演算を行うことが出来る。そして、おもな物理定数も記憶されている。数式通りの入力方式ではないが、抵抗の並列計算を( )なしで計算できる優れもの。

一時、表示機能が不調になったが、内部接点の位置を修正し回復した。

しまった、写真にボルツマン定数kを表示させておけば良かった。

ボルツマン定数=1.380658^-23。

宇宙のサイズは150億光年くらい。

光の速度は3×10^8乗m/s、1年は365日×24h×3600sである。したがって、宇宙の大きさは約1×10^17乗mとのオーダーなる。

超紐理論のサイズは約10^-30乗。

最小の長さの単位を尺度にしても、10^50乗をふつう越えることはない。

立体で考えてもべき乗は±100乗をあまり越える機会ない。計算桁が2-3桁間違っているかもしれないが、±99乗はとてつもなくおおきいダイナミックレンジである。

しかし、この演算レンジでも途中経過が桁あふれする公式もある。(プランクの公式)

アナログエンジニアの仕事は、オーダーエスティメートから始まる。詳細計算に値するか否かの判断だ。なにが現実世界で影響を及ぼしうるファクターか、それを見極めるのだ。

数多くの物理現象、効果を知る限りオーダーエスティメートするのだ。このプロセス無しに高い工学的成功率は有り得ない。

公式だけで、様々な場面での数値例がない多くの学術図書。それでいいのだろうか疑問を感じる。

今の理系人間の多くは、有効数字たった1桁の暗算ができない。関数電卓かエクセルに頼っているが故に、実時間で桁の概算が出来ない方が多いと感じている。

工学的には、ドミナントな支配法則をまず考慮して概略の傾向を数値的に掴むことが重要だ。次に、探索範囲はかなり広がるが、2次的効果を及ぼす項目の洗い出しである。そこから設計が始まる。

当然、様々な、物理現象の森羅万象を知らなくてはならない。この点においても、最近は改善されつつあると感じているが、ゆとり教育の弊害を感じる。

なにが、検討対象に値するか、なにが影響しないのか?

この見極めが合ってこそ、学際技術は成立すると思う。

ここに至るまで、小学生から高校時代までの基礎訓練が物を言う。

中学数学の各段階でも理解の欠落が積み重なっていく。人模様を別にしても、高校物理をこなすことは一大事業である。その関門を若き時代に潜り抜けることが出来た人間が、次の時代を担う理系人間の集団であると思う。

最近では、化学、生物も学際的になってきた。計測技術も複雑・多様化している。

その基本原理を理解したうえで、高度な研究・製品開発を行って欲しいと願うアナログエンジニアである。

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コメント

経験とか、勘の正体って、
見た瞬間にできる計算(読み)の量・質なんだろうね。

本ニ階 澄香様

計算の量、質に加えて、自分(の頭)に蓄積されたデーターベース検索力あるいはそのデーターベース構造も関係すると思います。 from アナログエンジニア家主

 確かに、経験や訓練で得た「暗黙知」なんて言うのも有りですよね。

ALEX999さま
伝えるためには「暗黙知」を得たプロセス、着眼点を教える必要があるのではないでしょうか。

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