The Nomura Institute of Glycosciece Blog

野村一也　「科学を学ぶ人のために」　九大野村研ホームページの拡張版です

AlphaFold2の使い方入門動画(実習付き）を紹介します。

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タンパク質の立体構造を予測する強力なAIシステムであるAlphaFold2についてはこのブログでもたびたびとりあげています。その使い方について実習を交えてわかりやすく解説してくれる日本語での講習会(一部英語）が去年あったようでその動画や資料が公開されていてダウンロード可能です。

2022/11/24　オンライン開催された「第7回タンパク質結晶構造解析ビームライン中級者向け講習会」
という講習会です。講演および演習スライドが以下にまとめて公開されています。
https://research.kek.jp/group/pxpfug/katsudo/shiryo8.html
これはわかりやすそうで是非実習をやってみられることをお勧めします。わたしもやってみようと思っています。
以下は講演のタイトルリストです。

講演1 「構造生物学者が知るべきColabfold活用方法」伏信　進矢 (東京大学)
実習1 「構造生物学者が知るべきColabfold活用方法」小野田　浩宜 (名古屋大学)
講演2 「PDBjのツールを使って+αの構造情報を得る」栗栖　源嗣 (大阪大学)
講演3 「タンパク質のポケット・キャビティサーチを探索して結合部位を予測する」于　健 (大阪大学)
YouTubeにも動画があるはずですが、上に紹介したリンクの方がスライドと動画がまとまっていて使いやすいです。伏信先生のイントロのお話もすっきりと明快なもので是非ごらんになることをおすすめします。伏信先生が動画の中でとてもためになる読み物として紹介されている総説は以下のブログ記事でも紹介していますのでご覧ください。

日本語のAlphaFold2の総説を紹介します。

次の動画はYouTubeにある講演動画の一例です。他の動画もあるのかもしれませんが私は探していません。

https://youtu.be/zTHFXTFuNHE

機械学習の教科書決定版と言われる本の第二刷がでています。

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去年の3月はじめに紹介していた機械学習の教科書の決定版と言われる本が、誤りを訂正して第二刷としてアップロードされています。以下のリンクから無料でダウンロードできますので興味のある方はダウンロードして読んでみてください。
Probabilistic Machine Learning: Advanced Topics
https://probml.github.io/pml-book/book2.html

Probabilistic Machine Learning: An Introduction
https://probml.github.io/pml-book/book1.html

著者のKevin P Murphy さんは多くの業績があるコンピュータ科学者で、カリフォルニア大学バークレー分校をでて、カナダにあるUniversity of British Columbiaのassociate professorをしていた方です。現在はGoogleで研究しておられます。
https://www.cs.ubc.ca/~murphyk/

以下には以前の記事を貼り付けておきます。

2022/3/1
ツイッターで知った（https://twitter.com/imai_eruel）のですが、機械学習の本がいくつか公開されています。前に第一巻を紹介した
Kevin P Murphyさん（Googleに籍を置いてカナダの大学で教えている方です）の有名な教科書二冊が以下のgithubのリンクからダウンロード可能です。https://probml.github.io/pml-book/Probabilistic Machine Learning: An Introduction
https://probml.github.io/pml-book/book1.htmlProbabilistic Machine Learning: Advanced Topics
https://probml.github.io/pml-book/book2.htmlまた、別にグラフニューラルネットワークやグラフの深層学習についての教科書がでています。アメリカの大学で教えておられる二人の研究者（Yao Ma and Jiliang Tang）による教科書です。生命科学系の応用についても書かれています。タンパク質分子をグラフとしてとらえて、相互作用を研究したり、薬の相互作用を示すグラフの深層学習によって、薬の副作用を調べたりする手法についてもふれられています。
Deep Learning on Graphs
https://web.njit.edu/~ym329/dlg_book/

写真は今　我が家で咲いているリンゴの花です。去年カミキリにやられて枝をすこし切り落としましたが綺麗に花が満開になっています。明日も今日と同じく夏日のようで暑い日が続きます。

発生を理論的に解析する試みの歴史と展望がわかる面白い動画をみつけました。

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今日は暑い一日で福岡も夏日でした。桜もすっかり散って緑の葉が茂り、新緑が美しい一日でした。
さて、今日は発生生物学の理論の動画を紹介します。
発生現象を理論的にとらえる試みの歴史と今後を概観するのにとてもよい動画です。https://youtu.be/TGyrr20h9mw

ダーウインのEndless forms most beautifulという進化発生学のもとになった言葉の解説や、ゲーテのUrpflanzeの話、D’Arcy ThompsonのOn Growth and Formの紹介とこれらのアプローチの限界について話がすすみます。形態形成場のアイデアやWaddingtonのEpigenetic landscapeの話、そして彼の弟子のBrian GoodwinのGenerative Principlesという理論の話が面白いです。そして力学系による発生の解析の話があって、かつて一世を風靡したRene Thom(フィールズ賞受賞者）のカタストロフィーの理論の紹介もあります。このブログでも以前書いたことがありますが、私の院生のころカタストロフィーの理論が注目をあびて、岡田節人先生もイギリスで開催されたカタストロフィーの理論の研究会に参加されて、発生生物学に革命が起こるかもしれないと期待されていたそうです。京大にルネ　トムが来たときには私も数学教室で行われたセミナーに参加しました。残念ながらほとんど理解不能でした。
この動画のJohannes Jaegerさんは理論生物学的に生命を解析する試みをしている人で、いろいろ論文もあるので探してみてください。彼の動画は昨日、検索していてはじめて知ったのですが、彼のYouTubeチャンネルにも面白い動画がいろいろあるようです。これから見てみようと思います。
https://www.youtube.com/@johannesjaeger757/videos

複雑系の科学でよく話題になる、カオスについて遊べるサイトを紹介します。

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今日は、カオスについて遊べるサイトを紹介します。
ローレンツアトラクターというのをご存知ですか。こちらのサイトをChromeなどでひらいてみると(Firefoxではなぜか青いバタフライが飛びません）、ローレンツアトラクタをいろいろな条件で試して遊んでみることができます。
http://www.malinc.se/m/Lorenz.php

もともとはアメリカの気象学者Lorenzが大気の対流運動を記述するために研究していた連立微分方程式で以下の式です。温度差による大気の上昇・下降の流れや、地球の回転によるコリオリ力など、大気の複雑な挙動を捉えるための非線形連立微分方程式でした。
dx/dt = σ(y – x)
dy/dt = x(r – z) – y
dz/dt = xy – bz
で記述される点(x,y,z)の時間変化が解になります。σとrとbがパラメーターで、このサイトの上部にあるパラメータをスライダで変化させると、カオスのアトラクタが現れたり、消えたりします。ページを開いた時のデフォルト値はσ=10 r=28 b=2.5になっており、Small cubeボタンかLarge cubeボタンのどちらかを押してsimulationをはじめると、はじめ近くにあった青色のバタフライが時間とともに運動をはじめて、時間がたつと羽根をひらいた蝶のような形の軌道にそって運動するようになることがわかります。それぞれの青色のバタフライは、微分方程式を満たすように運動しているだけですが、この場合、周期性はまったくない運動となります。すべての解が時間がたつと羽根を広げた蝶々のような空間の領域に分布する様子がよくわかります。アトラクタというのはこういう解の点が一定の領域に集中することからついた名前です。ローレンツアトラクタがあらわれるのは、σ=10 b=3/8の場合、r>24.74の場合で、ごく近くにあった二つの点の運動を上記の連立微分方程式系で計算すると、まったく異なるカオスの振る舞いをすることになります。上のサイトでいろいろ試してみてください。
サイトのHide butterflyボタンを押した場合は、二つの点の運動の軌跡が表示されます。

また、図の上にマウスをおいてドラッグすると図形全体を回転させたりできるので、三次元空間でのローレンスアトラクタの形を詳しく観察することもできます。

カオスについては以下の英語の動画もわかりやすいのでお勧めです。

Chaos: The Science of the Butterfly Effect
https://youtu.be/fDek6cYijxI

MITの名物教授Walter Lewinさんの物理学チャンネルには、ファインマンさんの講義動画もあります。

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以前　ノーベル賞を授賞した物理学者ファインマンさんの講演動画や本を紹介しました。

超有名な物理学者ファインマンんさんの動画や本の紹介です。

ほかにもファインマンさんの動画を載せているサイトがあったので紹介しておきます。
Lectures by Walter Lewin. They will make you ♥ Physics.
というYouTYubeチャンネルです。
https://www.youtube.com/@lecturesbywalterlewin.they9259/playlists
これはマサチューセッツ工科大学の教授だったWalter Lewinさん（天体物理学者）の有名な初等物理学の講義などを公開している彼の開いているチャンネルです。MITの名誉教授だったのですが、2014年にオンラインのセクハラ行為で名誉教授称号を剥脱されているようです。研究業績もあり数々の賞を授賞、講義も大好評の先生で教育でもいろいろ賞をもらっている方です。YouTubeの講義の再生回数も100万回～300万回を超えるものが沢山あります。本も邦訳されていてこちらに紹介ページがあるので興味がある方はご覧ください。https://books.bunshun.jp/sp/physics
彼は昨日も自宅から動画を配信しておられるようです。次の動画は力学の講義です。https://youtu.be/wWnfJ0-xXRE

この先生のサイトに、ファインマンさんの動画や他の先生の講義動画もいろいろ集めてくれています。ファインマンさんの動画のリンクをあげておきます。
https://youtube.com/playlist?list=PLyQSN7X0ro23NUN9RYBP5xdBYoiv2_5y2

弁理士が登場する水曜夜のテレビドラマが面白いです！

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テレビで面白いドラマをやっています。日テレの4月スタート新水曜ドラマ【それってパクリじゃないですか？】です。
https://www.ntv.co.jp/sorepaku/
弁護士が登場するドラマは多いですが、弁理士が登場するドラマははじめてだそうで、弁理士の方々の間で熱狂的に支持されているようです。
https://youtu.be/BVMBHm-AD6k

いろんな弁理士の方が解説をネットに書いておられます。いろいろ面白い解説があります。たとえばこちらなどをご覧ください。
https://lowtech.xlinkpat.jp/archives/111
このドラマは、私達のような一般人が、知財をあつかうとはどんなことかというのを知るのに絶好の番組だと思います。日本弁理士会関西のトップページhttps://www.kjpaa.jp/でもこのドラマが紹介されていました。第一話を録画してあったのを今日見終わりましたが、とても面白かったです。朝ドラでおなじみの芳根京子さんの主演で、彼女は日本アカデミー賞を受賞されているだけあって、ものすごく上手い演技で感心しました。おすすめのドラマです。

ChatGPTで専門家レベルの回答をひきだすコツと留意点に関する記事を紹介します。

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昨日はChatGPTに英語科学論文の英文校閲を依頼するプロンプトをつくってもらう話をしました。ChatGPTはコーパスを学習しているので英文作成や校閲にはとても役立つと思います。試しに手元の英語の冠詞の使い方に関するテキストの誤用例をいろいろ入力して訂正を依頼すると、完璧に誤用法を訂正してくれました。このように英文校閲には強力な助っ人ですが、知識に関して無知も目立ちます。私の専門の線虫の糖鎖生物学についての知識はおぼつかないものです。前に書いたように、コンドロイチンの初期発生での機能をたずねてみると、哺乳類などでコンドロイチン硫酸についてわかっていることを、あたかも線虫でも同じだと類推して、断定的に答えてきます。ChatGPTは硫酸化コンドロイチンのテキストは学習しているようで、その知識を線虫にあてはめてウソの回答をしてくるわけです。日本の糖鎖生物学者の研究で、線虫のコンドロイチンはほとんど硫酸化されていないことや、初期胚の細胞分裂にコンドロイチン合成が必須であることなどが明らかになっているのですが、ChatGPTはそれらの知識はもっていません。どちらも2019年以前に論文発表しているのですがそれらについては完全に無知です。というわけで、専門分野の知識を得るためにChatGPTを使うのは、結構危険で、十分注意する必要があります。この点について、今日、twitterでChatGPTの使い方について面白いnote記事があるのを知りました。

「 ChatGPTでstep by stepもロールプレイもやめたらプロダクト開発で使える精度になったよ」という記事です。
https://note.com/mryy/n/nd0aff5c9fc4f

私が上に書いたChatGPTがそもそも自分の専門分野の知識をちゃんともっているかをチェックしてから使わなくてはいけないという指摘も、わかりやすく解説されています。その他ChatGPTを使って、各自の専門分野で、本当に使いものになる回答を得るためのヒントと留意点が満載されている記事ですので、是非読まれることをお勧めします。

下の動画は今日、私のYouTubeのおすすめ動画にでてきた英国のRoyal Institutionの動画です。How geometry created modern physics – with Yang-Hui Heというタイトルの、Yang-Hui He教授の講演です。ユークリッド幾何学、非ユークリッド幾何学、ガウス、リーマンの業績と現代の物理学の関係をわかりやすく解説してくれています。
https://youtu.be/z8jdndd-x7w

 

 

ChatGPTに論文の英文校閲をしてもらうための”良い”プロンプト（prompt）の作り方

投稿日: 投稿者: root

ChatGPTは論文の英文校閲にも役立ちます。どんな質問文(prompt)で英文校閲をお願いするとよいでしょう。
twitterにはこんなpromptがのっていました。
https://twitter.com/Ko__Harada/status/1645906660521816065

これは日本語でのpromptの例ですが、英語で質問するともっとよい結果が得られるとか聞きますね。では英語ではどんなpromptがいいでしょうか。
よい英語の英文校閲用promptをネットで探すより、ChatGPTに英文校閲用のpromptを作ってもらうのが良いと思いつきました。
そこで、英語でChatGPTにどんな雑誌に投稿予定の原稿であるかとか、どんな分野の論文なのかとか、文法や特に冠詞の使い方の誤りも直して欲しいとか、いろんな要望を英語で伝えた後、ChatGPTにpromptを作ってもらいました。
作ってもらった英文校閲用のpromptの例を以下にあげます。参考にしてください。（GPT-4で作ってもらったものです。ChatGPTの画面の下のほうにあるRegenerate responseのボタンを押すといろいろ少し違うpromptが返ってきます。）

“Please proofread and edit my academic paper in the field of biochemistry and cell biology (ここは自分の分野を列挙します）, paying close attention to grammar, correct use of definite and indefinite articles, and overall clarity. Additionally, suggest any improvements to make the paper more suitable for submission to a high-impact journal like [likeの後に自分が投稿したい雑誌名のリストをコンマで区切って並べます。]. Provide a list of all the corrections made to the paper and explain the reasons behind the changes. Here is the text of my paper: [insert the text of your paper here]”
以下はChatGPTによるこのプロンプトに対する解説です。

This prompt explicitly states the type of editing you need and includes the context of your field, ensuring that the AI will provide targeted feedback for your academic research paper. Including your paper’s text within the prompt will allow ChatGPT to review and suggest changes directly.

これはさっき作ってもらったばかりなので、使ったことはありませんが、英語で英文校閲をChatGPTに依頼するときの参考にしてもらえればと思います。

日本語の物理のわかりやすい講義動画がありました。高校生から学部上級レベル向けまでいろいろあります。

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今日は日本語の物理の動画の紹介です。本格的な物理学入門の動画は以前紹介したものがおすすめです。
今回紹介する動画は東京学芸大学の小林晋平先生のYouTubeチャンネルにまとまっています。
先生は「ブラックホールと時空の方程式　15歳からの一般相対論」（森北出版）を書かれた先生で、コロナが蔓延しはじめたころには、『24時間ではしりぬける物理』という企画を実施されたのでも有名です。
https://youtu.be/iQxIrvqFfKE


「コロナウイルスに人類の知の欲求は負けない」をテーマに行われた、社会貢献を目的とした教育エンターテインメントで小林 先生の持つ高いパフォーマンススキルで、高校で習う物理全分野を24時間連続で講義したという企画です。アーカイブ動画を全部観ることができます。
https://youtube.com/playlist?list=PLe-uzN5oHeCABe8QlaGM0ppz1ILd-JKOQ
動画サイトに書かれている、講義の板書画像のリンクはきれているようです。

その他の先生の動画は以下のPHYSIS Entertainment ピュシス・エンターテイメントのチャンネルにまとまっています。
https://www.youtube.com/@physisentertainment1991/playlists
力学とか振動・波動、解析力学や一般相対論入門の講義は聴いてみたいなと思っています。
こちらの小林先生のサイトには、さらに多くの情報がまとまっているので是非ご覧ください。

https://www.shimpeikobayashi-qg.jp/

ChatGPTを知るための良いリンクを紹介します。

投稿日: 投稿者: root

ChatGPTがNHKでもニュースやクローズアップ現代などでとりあげられ、ものすごい話題になっているようですね。機械学習や深層学習が有効だというのは、私ははずかしながらAlphaFold2がでるまでは全く知りませんでした。ChatGPTはたしかに凄い技術で、論文を英語で書くときにも極めて役立ちます。

ChatGPTに関する学習資料がtwitterで紹介されていたのでこのブログでも紹介しておきます。
「ChatGPT Impact―Searchとの違いなど。特に社会実装について議論したい―」
畠山大有さん（https://twitter.com/dahatake）の上のタイトルのお話のスライドだそうです。
https://speakerdeck.com/dahatake/bizinesujia-zhi-wokao-eru
全部みましたが大変わかりやすく知らなかったこともいろいろ学べる良いスライドでした。未見の方は是非ご覧になることをおすすめします。このスライドの終わりのほうにあげてある参考になりそうなサイトも下にあげておきます。

１）「話題爆発中のAI「ChatGPT」の仕組みにせまる！」（Qiitaの記事でオミータさんという方の記事です）
https://qiita.com/omiita/items/c355bc4c26eca2817324
２）「大規模言語モデルで変わるMLシステム開発　」（Hirosato Gamoのスライドです）
https://speakerdeck.com/hirosatogamo/da-gui-mo-yan-yu-moderudebian-warumlsisutemukai-fa
３）「ChatGPTの仕組みと社会へのインパクト」（黒橋 禎夫 京都大学 教授／NII・所長特別補佐）第62回教育機関DXシンポジウム　2023年3月３日
以下のサイトから動画と資料がダウンロードできます。
https://edx.nii.ac.jp/lecture/20230303-04
その他の教育機関DXシンポジュウムのアーカイブズは次のリンクをご覧ください。
https://www.nii.ac.jp/event/other/decs/past.html

YouTubeにも黒橋先生の同じ動画があります。
https://youtu.be/aKqIPlDyWhs

この動画のある国立情報学研究所のYouTubeチャンネルには他にもよい動画がいろいろありますので、以下のチャンネルの動画リストをご覧ください。
https://www.youtube.com/@jyouhougaku/videos

英語の教育へのChatGPTのインパクトについての講演動画https://youtu.be/hzsMs0h8OM8、
ChatGPTを教育に取り入れるときのアイデアと留意点についての動画なども参考になりそうです。
https://youtu.be/sIxkNgIagHQ

最後にChatGPTの開発元であるOpenAIのSam Altmansan (CEO)が来日しましたが、彼が提出した「ChatGPTなどの利活用と日本への提案」というpdfも自民党のプロジェクトチームのnoteページからダウンロードできるのでご覧ください。どういう企業かもよくわかる日本語のスライドです。https://note.com/akihisa_shiozaki/n/n4c126c27fd3d