今年の4月に量子力学を全く新しい観点からまとめている本を紹介しました。最近、関連した日本語の教科書をみつけたので紹介しておきます。
図式と操作的確率論による量子論　玉川大学教授 　博士（工） 中平健治 (著)という本です。森北出版から今年秋に出版された新刊です。
https://www.morikita.co.jp/books/mid/017061
著者の中平先生のサイトには、図式で量子力学を定式化して計算する方法がわかりやすくまとめてあります。
https://sites.google.com/view/nakahira/

https://sites.google.com/view/nakahira/%E5%9B%B3%E5%BC%8F
まだ試し読みと中平先生のnote記事を読み始めたばかりで、全部はちゃんと読んでいませんが、名古屋大学の堀田昌寛先生の教科書、「入門現代の量子力学―量子情報・量子測定を中心として」
https://www.kspub.co.jp/book/detail/5239230.html
よりはずっとわかりやすい本だと思いました。堀田先生の本は出版後すぐに購入して読み始めましたが、私には難しすぎました。量子力学を根本的に再構成したというふれこみの本ですが、骨組みが私のようなものにわかるようにはまとめて書かれていないようで、圏論的量子力学の本のほうがわかりやすいと思いまます。
以下は固定ページにある、4月14日の記事の再録です。あと上の写真は我が家のクリスマスイルミネーションの太陽電池パネルにいるテントウムシです。暖かい日はいつもいますが、どこで越冬するのでしょうか。今朝実がいっぱいついた柚子の木を剪定していると、黒いナミテントウもみかけました。もうすぐクリスマスですね！

2022/4/14
今日は量子力学の本を紹介します。Picturing Quantum Processes (Cambridge University Press)という本で、量子力学を全く新しい観点からまとめている本です。日本語訳もあります。圏論的量子力学入門（森北出版）という本で電子版もあります。圏論の観点からダイアグラム(String diagram)で量子力学をまとめているようです。まだ読み始めたばかりですが、京都大学の山田亮先生のサイトに先生のこの本のまとめが載っていますので、面白そうだと思うかたはちょっと高い本ですが、買って読むとよいでしょう。ヒルベルト空間による定式化と等価な新しい定式化が学べるようです。著者の一人Bob Coecke教授（Oxford大学）による解説は以下の動画などいろいろあります。

https://youtu.be/g06K8djeN9c

山田亮先生は有名な教科書「遺伝統計学の基礎」の著者で、京都大学医学研究科 附属ゲノム医学センター 統計遺伝学分野 教授をされています。先生のサイトには統計遺伝学の勉強の参考になる情報がいっぱい掲載されているので是非ご覧ください。
意外なことに先生のサイトには、様々な数学に関する本の記事も多数掲載されています。また統計遺伝学のRコードもあるので、上記の遺伝統計学の基礎を勉強するのにも便利なサイトです。九大の方はMaruzen eBook Libraryにこの本「遺伝統計学の基礎」が入っていますので、ダウンロードして読むことができます。

先日の数理生物学セミナーの二日目には、京都大学の小林鉄郎先生による　「感染症数理モデル入門　～新型コロナウイルス感染症(COIVD-19)を例に～」という講演がありました。最初から最後まで、とてもわかりやすい講演で、感染モデルのSIRモデルの解説もわかりやすかったです。SIRモデルの予測を目で見るためのモデルソフトウエアとして、Berkeley Madonna を使っておられました。
https://berkeley-madonna.myshopify.com/
このソフトは初めて知ったのですが、微分方程式や差分方程式を数値的にとけるソフトウエアで、モデルをフローチャートで表して簡単に作成して微分方程式などを数値的にとけるソフトです。無料版と有料版があり無料版はデータの保存その他の制限がありますが、だいたいの用途には無料版でいいのではないでしょうか。Windows7をまだ使っている方がインストール後ソフトを起動するには、インストール先のBerkeley Madonnaフォルダにあるバッチファイル、 BerkeleyMadonna.batをクリックする必要があります。その他のOSでは実行ファイルから起動できます。

SIRモデルは、感染症数理モデルの基本モデルです。1927年にでたモデルだそうです。このモデルを元に様々な改良型モデルが実際の感染対策に利用されています。たとえばHethcote, Herbert. (2000). The Mathematics of Infectious Diseases.SIAM review, 42. 599-653（クリックするとpdfがみられます）をご覧ください。

SIRモデルの予測を実際行うには連立の常微分方程式を解くことになります。Mathematicaでも解析できますが、小林先生が講演で利用されていたBerkeley Maonnaで簡単に解析することもできます。やり方はこちらなどにでています。https://www.cs.appstate.edu/~rt/VCTWorkshop/2006/BerkMad_intro.pdf

Berkeley Maonnaは昔からあるモデル作成ソフトのStellaをもとに作られたソフトのようです。Stellaもまだあるようですが（ISEEという名前です）、どちらも有料ソフトです。結構な値段がします。無料のソフトで解析したいと言う場合は、フローチャートで解析する機能はないのですが、解析能力はこれらをしのいでいるソフトXPPAUTを使うのもよさそうです。
http://www.math.pitt.edu/~bard/xpp/xpp.html

Mathematicaでの解析法はこちらにあります。https://youtu.be/-kI9J0k8pYA
丸山先生の丁寧でわかりやすい説明です。YouTubeのページからMathematicaのnotebookもダウンロードできます。以前書いたように無料利用できるversionを利用すれば、無料で解析することができます。

今年は近所の公園のイルミネーションが11月28日に点灯しました！　今までになかった早い点灯です。さっそく今夜近くで見にでかけました。子ども達もバスの運転手さんも楽しめるきれいな照明です。今年はのぼり階段にもイルミネーションがついていました。
去年はこんな感じで医療関係者への感謝のメッセージつきでしたが、今年はかわいいイルミネーションでこれもいいですね。

コロナに負けんばい―Christmasイルミネーション2021が灯っていました！

今日は面白かった歴史小説を紹介しておきます。「算法少女」という小説です。このタイトルは実在の和算（日本で発達していた数学）の本の題名からとられたものです。江戸で医者をしていた父と、父から和算を教えてもらった娘の合作の和算書で国立国会図書館にも所蔵されています。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/3508165
この歴史小説の著者の遠藤寛子さんは小学校3年の時、お父さんが「日本にも昔むずかしい算術の本をかいた女の子がいる」という話をしてくれて、簡単にその内容も話してもらったのだそうです。その本の題名が「算法少女」だと聞いたそうで、その本のことがとても印象に残ったそうです。少年少女向けの歴史小説を書いてほしいと出版社から企画を持ち込まれたのを機に、多くの日本の和算研究者の教えをうけながら、国会図書館の本も写しをとって読んで、この少年少女向け歴史小説を書かれたそうです。一度絶版になってしまいましたが、高校などで教材に使っている先生も多く、復刊ドットコムなどでの強い復刊希望が集まったため、ついに復刊が実現し、現在はちくま学芸文庫に入っています。
https://www.chikumashobo.co.jp/product/9784480090133/

著者の寄稿されたこの本についての文章もご覧ください。
https://www.webchikuma.jp/articles/-/714

Kindle版もあります。

昨日と一昨日は、東京医科歯科大学数理生物学同好会（大学院生の会だそうです）が開催してくださっているTMDU数理生物学セミナー（2022年度数理生物学セミナー）を聴講していました。
2022年度数理生物学セミナー
https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8140/
大変よいセミナーで、参加して良かったと思います。面白い講演ばかりでした。
初日の最初の講演は理化学研究所・京都大学兼任の磯村拓也先生による講義で、「自由エネルギー原理は普遍的な脳理論なのか？」というタイトルでした。講義の録画は公開予定だそうです。
自由エネルギー原理 (The Free-Energy Principle)は、イギリスのエジンバラ大学のカール・フリストン (Karl Frinston) 教授が提唱した脳理論で、生物の知覚や学習、行動は、自由エネルギーと呼ばれるコスト関数を最小化するように決まるというものです。磯村先生はFrinstonの理論を活発に発展させておられる研究者で、Frinstonとの共著論文も沢山書かれています。いくつかのわかりやすい解説もすでに発表されているので以下のリンクを参照してみてください。先生の講義を聞くと、これは単なる解釈理論ではなく、実際の培養神経細胞の回路についても実証されつつある画期的な理論であると思いました。。

１）物理学と統計学で脳を理解する
https://www.riken.jp/pr/closeup/2022/20220322_1/index.html

２）神経回路は潜在的な統計学者
－どんな神経回路も自由エネルギー原理に従っている－
https://www.riken.jp/press/2022/20220114_3/

３）YouTubeの動画もあります。自由エネルギー原理ってなに？
https://youtu.be/LU21q8BFziM

今日も数理生物学のセミナーを聴いていたので簡単な記事になります。

理論物理学者のSabine HossenfelderさんのYouTubeチャンネルがおすすめです。
https://www.youtube.com/@SabineHossenfelder
10月5日からは毎週Science Newsのコーナーが更新されていて最新のニュースについての彼女のコメントが聴けます。たとえば脳が量子効果を使っているという論文がでたようですが、量子重力とかが書かれている論文なので彼女がコメントしています。
https://youtu.be/GrFa4tXTQQk

こんな動画もあります。
https://youtu.be/v1wqUCATYUA

彼女は物理学の基礎を研究しているフランクフルトの研究所（the Frankfurt Institute for Advanced Studies）のresearch fellowです。科学のアウトリーチ活動にも熱心で、New ScientistやScientific Americanその他にサイエンスライターとして記事を書いたり、62万人あまりが登録している上記のYouTubeチャンネルで動画を発信したりもしておられます。
本もいろいろ書いておられるようで、最近次の本が出版されました。
Existential physics: answering life’s biggest questions – with Sabine Hossenfelder
https://geni.us/oBMXZv

The Royal Institutionのこの本に関する講演は以下からご覧ください。
https://youtu.be/fl9oDJzfg58

今日は数理生物学のセミナーをZoomで聞いていたので簡単な記事ですみません。
英語の科学論文の書き方の手引きがあったので、紹介しておきます。英語で書いてある手引きですが参考になると思います。

Turbek, S.P., Chock, T.M., Donahue, K., Havrilla, C.A., Oliverio, A.M., Polutchko, S.K., Shoemaker, L.G. and Vimercati, L. (2016), Scientific Writing Made Easy: A Step-by-Step Guide to Undergraduate Writing in the Biological Sciences. Bull Ecol Soc Am, 97: 417-426. https://doi.org/10.1002/bes2.1258
という論文でこれは学部生向きの手引きです。https://asset-pdf.scinapse.io/prod/2529326884/2529326884.pdf　からダウンロードできます。この論文の末尾に追加文献としてあげられているハーバード大学が提供している次の文献も役立ちそうです。
Morris, J., T. Jehn, C. Vaughan, E. Pantages, T. Torello, M. Bucheli, D. Lohman, and R. Jue.
2007. A student’s guide to writing in the life sciences. The President and Fellows of Harvard
University, Massachusetts.

ダウンロードはこちらから。https://writingproject.fas.harvard.edu/files/hwp/files/life_sciences.pdf