因果推論の科学 The Book of Why the New Science of Cause and Effectの紹介

本屋で「因果推論の科学」という本をみつけて購入しました。

「因果推論の科学 「なぜ?」の問いにどう答えるか 」 2022/9/12発行
ジューディア・パール (著), ダナ・マッケンジー (著), 松尾 豊 (解説), 夏目 大 (翻訳) 文藝春秋
購入後、青木薫さんの書評をみましたがよさそうな本です。https://honz.jp/articles/-/52355
著者のパールは2011年に有名なTuring賞を授賞している「人工知能の巨人」だそうです。カリフォルニア大学ロサンゼルス校教授で、AI分野から統計学へと研究の焦点を移した人で、因果推論ダイアグラムDAG (Directed Acyclic Graph)の発明者です。この本は因果推論についてその歴史からはじめて、詳しく一般向けに解説されています。因果推論というのは、たとえば新型コロナウイルスのワクチンは本当に効くのか?mRNAタイプのワクチン接種後の死亡や副作用の原因は本当にワクチンなのか?などの問題に対して現在とりうるかぎり最高の答えを導き出す方法を提供する手法と期待できそうです。本当の原因・結果と、単なる関連との区別がつけられるのか?どうしたら原因から生じた結果であるか、単なる関連にすぎないかを区別できるように、実験を設計したり、データの収集・解析法の設計に役立つ方法です。もちろん今得られているデータをもとにした推論にすぎないわけで、新たな視点、あらたなデータがみつかれば推論結果はおのずと変わってくることに注意しなくてはなりません。この本をよむのに参考になるブログ記事として以下のものをおすすめします。因果推論ダイアグラムDAGのわかりやすい解説の第一回目です。

https://www.krsk-phs.com/entry/DAG1
このブログには因果推論について詳しく解説されているので参考になります。また因果推論についてさらに学びたい方は、ハーバード大学の先生が無料で公開している以下の教科書をご覧になるといいでしょう。
“Hernán MA, Robins JM (2020). Causal Inference: What If. Boca Raton: Chapman & Hall/CRC.”
出版前の本ですが、次のページから、pdfやコード、データもダウンロードできます。
https://www.hsph.harvard.edu/miguel-hernan/causal-inference-book/

この本の勉強会の記事も公開されていて勉強の参考になりそうです。
https://openbox-stat.net/archive/category/%E5%9B%A0%E6%9E%9C%E6%8E%A8%E8%AB%96
動画も公開されています。
https://www.youtube.com/playlist?list=PLSb5Qurgw73lvEpXMzkl0GptNU5HIQOlc
https://youtu.be/efT7gPjTpHI

クリックケミストリーの解説記事二本が東京化学同人のサイトで公開中です

今年のノーベル化学賞は糖鎖生物学の研究者のBertozziさん他に贈られました。彼女とは何度かメールでやりとりして、線虫C. elegansのコンドロイチン合成システムの細胞内動態を、クリックケミストリーで可視化できないか議論したことがあります。彼女は今年の生化学会の特別講演でも動画で講演されています。生化学会開催中の会員学会割引があるので、出版社の東京化学同人のサイトをみると、ノーベル化学賞関連記事と題して、クリックケミストリーの解説記事が二本、無料公開されていました。
http://www.tkd-pbl.com/book/b614713.html
今年のノーベル化学賞の理解に最適ですのでご覧になるのをお勧めします。

こちらのこのブログの過去記事も、まだご覧になっていない方はご覧ください。

糖鎖生物学の Carolyn Bertozzi(キャロリン ベルトジ)さんにノーベル化学賞!

科学者が主人公の朝ドラが放送されるようです―牧野富太郎

朝ドラをときたまみることがあります。15分の朝ドラ(テーマ曲をのぞくと12分ちょっと)というのは学会での口頭発表の時間とほぼ同じです。学生さんも朝ドラが好きな人が多いので、学会発表の講演の構成を朝ドラのストーリー展開を参考に組み立てるとよいとアドバイスしたりしました。たった12・3分で結構たのしませてくれたり、はらはらドキドキさせてくれたりする朝ドラをお手本に、学会の口頭発表も聴いている人が聴いて良かったと思えるような構成にするのはそんなに難しくないわけです。あと発表の注意点ですが、一番危険なのは、スライドにピカチュウなどの流行のキャラクターを(発表内容と関係ないのに)入れることです。学会にはまじめな先生が多いので、それだけで研究費獲得の確率が大幅低下する可能性が高いです。あと、NHKなどのニュースでおなじみの「あるもの」という言葉を使うのもやめましょう。「「あるもの?」そんなこといってないで、さっさと最初から名前を言え!」と思われて、聞いている研究者から反感をかうこと請け合いです。

さて今日の本題です。来春のNHKの朝ドラは科学者の牧野富太郎が主人公だそうで科学者が主人公の朝ドラは珍しいので楽しみです。
https://www6.nhk.or.jp/nhkpr/post/original.html?i=33025
高知出身の方で、高知で糖質学会があったとき牧野富太郎についての特別講演を聞いてとても興味をひかれました。牧野植物図鑑は有名です。
自叙伝が国立国会図書館の個人送信資料でよめます。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2987672/63
こちらの少年少女科学名著全集第18巻の子供向け伝記はよみやすいです。
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/1655708/12
またこちらの本格的な伝記も面白そうです。
「牧野富太郎」 高橋磌一 著[世界伝記全集] 講談社 昭和35年
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/16286120
小学校を二年で中退して、やがてその小学校の教員になったり、東大におしかけて出入りをゆるされ、やがて東京大学助手から講師になったりと、この伝記の末尾の年表をみるだけでも波乱万丈の生涯だったことがわかります。
牧野日本植物図鑑はカラーではないですがイーテキスト研究所が公開してくださっているものが見やすいです(1100ページほどもあるpdfで、なんと植物名で検索可能なように検索キーワードをいれてくれているpdfです)。
https://www.etext.jp/makino/makino.html
イーテキスト研究所からは有料、無料の本がいろいろでていて、会社のホームページをチェックすることをおすすめします。
https://www.etext.jp/index.html
https://www.etext.jp/shuppan/shuppan.html
写真はこの頃の青空です。桜の木の葉もだいぶ散ってきています。でも今日は夏日で25℃越えの一日でした。半袖でした。
追記:昨日は記事を書いている途中でPCがブルースクリーンになってしまい、最後の部分が画像抜きになってしまいました。本日PCを直して昨日の記事に画像を入れたのでお知らせしておきます。

VirtualBoxのupdate (11/12追記有)

以前書いたWindows7からlinuxに乗り換える記事の中で、乗換え方の一つにVirtualBoxというソフトウエアを利用する方法があると紹介しました。VirtualBoxはOracleが提供している仮想OSを動かすソフトウエアです。
https://www.virtualbox.org/
WindowsでLinuxなど別のOSを動かすことが簡単にできるので重宝するソフトです。WindowsでLinuxを動かす方法については以前記事にしましたので興味のある方はそちらを参照してください。

VirtuaBoxは有名なOracleが提供しているオペレーティングシステムOSの仮想化ソフトです。現在Windows, Linux, Macintosh, とSolarisの動いているコンピュータ(ホスト)で利用できて、それらホストのOS上で、ゲストのOSとしてWindows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10), DOS/Windows 3.x, Linux (2.4, 2.6, 3.x と4.x), Solaris and OpenSolaris, OS/2, and OpenBSDを動かすことができるそうです。このソフトをWindows7 やWindows10あるいはMacで動かして、Linuxを動かすことが簡単にできます。Linuxの練習にはもってこいのシステムです。Windows10ではLinuxのコマンドラインインターフェイスやグラフィカルユーザーインターフェイスも動くようになりましたが、手軽にグラフィカルユーザーインターフェイスを動かすにはVirtualBoxのほうが簡単です。以前の記事を参照してインストールすれば、手軽にLinuxのコマンドラインとグラフィカルインターフェイスが利用できるようになるのでまだ使っていない方は一度使ってみてください。

今日の本題は、すでにインストールしてあるVirtualBoxのアップデートの仕方です。アップデートがあると、VirtualBoxを起動した時に報せてくれます。アップデートをダウンロードしてからの手順を自分用のメモをかねて、以下にまとめておきます。

アップデートのお知らせがきたら、適当な場所にVirtualBoxのインストーラーをダウンロードしますVirtualBox-6.1.40-154048-Win.exeなどというファイルです。インストールする前に、インストール先のフォルダを確認しておきましょう。C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\VirtualBox.exeなどが普通のインストール先です。念のため、インストール先の空き容量を確認しておいてください。インストールできない原因の一つはインストール先のディスクの空き容量不足です。確認できたら、さきほどのファイルをダブルクリックしてインストール開始します。途中でWarning: Network Interfacesというのがでますが、Yesですすみます。(下の図の1-7参照)

インストールが終わったらfinishボタンを押してプログラムを起動します。「Oracle VirtualBox extension Pack (拡張機能パック)の古いバージョンがインストールされています。最新版をインターネットからダウンロードします」かときいてきたらダウンロードボタンを押します。ファイルをネットでさがしてくれて、「ダウンロードしますか」ときいてくるのでダウンロードを押してください。次の質問がきたらインストールボタンを押します。「古いバージョンがインストールされています」といってきて、「アップグレードしますか」ときいてきます。アップグレードボタンを押してください。ライセンス条項が表示されます。プルダウンで下まで読んで同意しますをお押します。「インストールに成功しました」とでたらOKです。(下の図の8-12参照)つぎに「ダウンロードしたextension packを本当に削除しますか」と聞いてきます。削除を押します。もう一回きいてくるので削除を押します。これで終わりです。起動ボタンをおして起動します。Linux MintなどゲストOSを起動したら、右上などにVirtualbox Guest Additions update availableと出ます。でていなかったら、通知メニューをクリックして表示してみてください。

以下はLinux Mintでの例です。デバイスメニューからGuest Additions CD イメージの挿入を選ぶと、最新のGuest Additionsをダウンロードしようとします。ダウロードしてください。もしダウンロードの警告メッセージがでないときは、VirtualBoxを起動したら最初に開く画面であるVirtualBoxマネージャーをみて、ストーレッジにすでにGuest Additonsが入っていないか確認します。もし既に入っていたらストーレッジを空にしてから、ゲストOS(今の場合Linux Mint)を起動してみて下さい。今度は自動でGuest Additionsをアップデートするメッセージが出ると思います(下の図13)。メッセージがでたら、実行を押し、管理者パスワードをきいてきます(図14)のでパスワードを入れると、あとはコマンドラインで自動でダウンロードからアップデートまでやってくれます(図15)。終わったら(図16)再起動して操作終了です。

ファイルやフォルダを比較できるソフトWinmergeが便利です。

今日は二つのプログラム(コード)を比較するのに役立つソフト Winmerge
https://winmerge.org/?lang=ja
を紹介します。コードを書いたけど動かないので、教科書のコードと比較したいとかいうときに最適のソフトです。ファイルだけでなくフォルダの中身の比較も可能です。日本語版https://winmergejp.bitbucket.io/
もあって、ダウンロードしてインストールするとすぐ使えます。
プラグインもいろいろあって、word excel pdf powerpointファイルなどを比較することもできます。
https://lifetime-engineer.com/winmerge-word/
に次のプラグインの紹介があります。
http://freemind.s57.xrea.com/xdocdiffPlugin/
ためしてみてください。

Linuxのコマンドまとめ資料の紹介です。

Linuxでスパコンにアクセスして仕事をするためのコマンドまとめが公開されていますので紹介します。こちらのサイトの講習会の案内に記述されている資料です。
https://www.genome-sci.jp/bioinformatic#1
このサイトに紹介されている講習会の動画や資料も役立つと思います。

Linuxの操作コマンドについての資料は次のものです。
「遺伝研スパコン概要・Linux基本操作―ディレクトリ、ファイル操作を中心としたLinux基本コマンドの使い方を紹介します。」
というタイトルの資料です。
https://quill-firewall-6a7.notion.site/Linux-0e7f546306034d2cb17edfa8f81ba67a

バイオインフォマティクスで仕事をしようとする人には、こうした実戦的な資料は大変役立ちます。スパコンを使わない方にも一読をおすすめします。

発明の心理(ジャック・アダマール著)は面白い本です。

今夜は皆既月食でしたね!快晴で星もきれいで最初から最後まで雲一つない空で月食を満喫できました。さておそくなりましたが、今日は面白い本を一冊紹介します。
ジャック・アダマール(Jacques Hadamard)というフランスの有名な数学者が書いた「発明の心理」(みすず・ぶっくす)という本があります。原著はAn Eassay on the Psychology of Invention in the Mathematical Fieldというタイトルです。著者のアダマール(1865年生まれ、1963年没)はほとんどすべての数学分野で有名な業績をあげており、アダマール行列や量子コンピュータのアダマールゲイトも彼にちなんだ命名です。有名なアンリ・ポアンカレが「科学と方法」という本でポアンカレ自身の発見体験について詳しく考察しているのは有名です。アダマールのこの本は、ポアンカレの考察をさらに深く追求したものになっています。ポアンカレ、パスカル、ガウス、デカルト、ヘルムホルツなど有名な科学者の発見体験について詳しく考察している他、アインシュタインをはじめ、多くの当時生きていた数学者、物理学者、芸術家などに発見体験についてのアンケートをとって、その回答についても深く考察しています。付録にはアインシュタインからの返事も載せられています。さらに大数学者のアダマール自身の発見と失敗についての考察も含まれています。意識的な研究作業の後、ちょっと他の事をしていると突然、解けなかった問題の解が浮かび上がってくるというのが、多くの科学者が体験している発見のプロセスだそうです。無意識のあいだに発見が熟成されているというようなイメージでしょうか。アダマール自身も眠っていて目が覚めた瞬間に答えが浮かび上がってきたという経験をしたと書いています。とにかく発見について知りたい人には、とても興味深い必読書ですので、一読をおすすめします。余談ですが、私が高校生のときこの訳本をはじめて読んで一番印象にのこったのは、数学者の中には、言葉で考えるのではなくてイメージや画像で考えている人がいるという部分でした。私は言葉で考えているのでイメージで考えるとはどんなことなのか当時は想像できませんでした。その後、結婚してみると、奥さんや子供たちは、考える時、目の前の空間に映像が浮かんでそれで考えているということがわかりました。びっくりです。私が知らなかっただけで、そういう人も多いのかもしれませんね。

さて、今調べてみると、私の持っている本(180円で買ったみすず・ブックス版)はもう絶版で、amazonの古本で7千円以上の値がついていました。その後、「数学における発明の心理」というタイトルで再販されていましたが、これももう古本でしか入手できず、今のところ送料込みで千円ほどで買えるようです。残念ながら国立国会図書館の個人送信資料の「みすず・ぶっくす」のコレクションにはこの本は入っていません。古本が入手できない方はお近くの図書館をあたってみてください。また英語版で良ければInternet Archiveに原書がアップロードされているので読んでみるとよいでしょう。 pdf版やKindle版(なんかタイポが目立つ本でおすすめしません)や画像版が無料でダウンロードできます。
https://archive.org/details/eassayonthepsych006281mbp
ポアンカレ自身による発見についての考察については、「科学と方法」の他に、フランス心理学会での回想講演のの英訳をご覧になると面白いと思います。

https://fabricebaudoin.files.wordpress.com/2013/07/www-ias-ac-in_resonance_feb2000_pdf_feb2000reflections.pdf

AlphaFoldを発明したDeepMindのYouTubeチャンネルには強化学習の講義やAlphaFoldのやさしい解説などいろいろ動画があります!

タンパク質の立体構造予測でAlphaFold2の威力をまのあたりにしたことから深層学習・強化学習に興味をもちました。AlphaFold2やAlphaGo(囲碁のAI)をつくっているDeepMindもYouTubeチャネルをもっています。
https://www.youtube.com/c/DeepMind/videos
AlphaFoldの話
https://youtu.be/gg7WjuFs8F4

やAlphaGoの話の動画シリーズもありますが
https://youtu.be/WXuK6gekU1Y

強化学習の講義動画もいっぱいあります。
https://www.youtube.com/c/DeepMind/playlists?view=50&shelf_id=10
いろいろ再生して自分に向いている動画を探して学んでみるのもいいかもしれません。
https://youtu.be/2pWv7GOvuf0

よいバイオインフォマティクスの教科書を紹介します。

良いバイオインフォマティクスの教科書が出版されました。
「Web連携テキスト バイオインフォマティクス   基礎から応用」
門田幸二・清水謙多郎・岸野洋久・寺田 透 共編著
2022-10-19発行 税込価格 ¥4620 というものです。
http://www.baifukan.co.jp/cgi-bin/db/baifu_new_search.pl?ISBN=4-563-07832-8

何故か知りませんが、Amazon Primeでは送料無料のものがありませんでした。先日みたときは定価プラス500円以上の送料の業者が売っていたのですが、今日みると7000円以上の中古品しか掲載されていません。紀伊国屋書店やRakuten booksでは在庫ありになっています。私はRakuten Booksで注文済みで、まもなく届くようで楽しみにしています。東京大学の門田先生たちの東京大学での講義をもとにした本ですので、わかりやすいこと請け合いだと思います。培風館のページにあるリンクが Web連携というこの教科書の名前の由来である、Web資料へのリンクです。
https://www.iu.a.u-tokyo.ac.jp/textbook/
これは自由にアクセスできるので、まだ購入していない方も是非アクセスしてみてください。きっと教科書のほうも買いたくなると思います。実は私はこのWeb資料の内容をみて、これはよい本に違いないと思い注文した次第です。届いて読んでみたら再度紹介します。

写真は散歩道に生えているすすきです。10月26日の記事に載せた写真です。今日このすすきのいっぱい生えている道を散歩していると、イノシシが目の前を横切って田んぼのほうへおりていきました。一週間ほどまえにはタヌキにも出会いました。どちらもちょっと止まって、こちらを ふてぶてしくにらんだ後、人間を無視して去っていきました。動物王国です。

「ロウソクの科学」再び―ファラデーの「ロウソクの科学」の動画などを紹介します。

最近の記事に書いたように、https://glycostationx.org/2022/10/07/%e3%80%8c%e9%95%b7%e3%81%84%e9%95%b7%e3%81%84%e3%81%8a%e5%8c%bb%e8%80%85%e3%81%95%e3%82%93%e3%81%ae%e8%a9%b1%e3%80%8d%e3%82%92%e8%aa%ad%e3%82%93%e3%81%a7%e3%81%84%e3%81%be%e3%81%99%e3%80%82/
Amazon のKindle unlimitedでは、最近多くの岩波書店の本が読めるようになっています。

その中にはファラデーの「ロウソクの科学」の岩波文庫版も入っていて読むことができます。これは私が持っている旧岩波文庫版ではなくて、竹内敬人先生による新訳です。図も補われていて旧岩波文庫版より格段に読みやすくなっています。無料で読める本としては、山形浩生 訳 『ロウソクの科学』 – プロジェクト杉田玄白.があります。
https://www.genpaku.org/candle01/
原著はThe Chemical History of a Candleという本ですが、historyは歴史という意味ではないということなどを含めて、薀蓄のあるあとがき(山形さんによるファラデーが霊界から語っているかのように書かれたあとがきです)が面白い訳本です。

原著はいろんな版がInternet Archiveでみられます。以前 ロウソクの科学について紹介した記事をご参照ください。
https://glycostationx.org/2019/10/23/%e3%80%8c%e3%83%ad%e3%82%a6%e3%82%bd%e3%82%af%e3%81%ae%e7%a7%91%e5%ad%a6%e3%80%8d%e3%82%92%e8%aa%ad%e3%82%93%e3%81%a7%e3%81%bf%e3%82%88%e3%81%86%ef%bc%81%e7%a7%8b%e3%81%ae%e8%aa%ad%e6%9b%b8%e3%81%ae/
ビデオでファラデーのロウソクの科学を扱ったものがないかなと探してみると、つぎのYouTubeのビデオシリーズが力をいれて製作されていてとてもよさそうです。

https://youtu.be/6W0MHZ4jb4A

このビデオが掲載されているページには、無料のビデオにあわせて製作された無料のロウソクの科学のpdf本(ビデオのセリフすべてや、補足内容を含む副読本です)へのリンク
https://engineerguy.com/faraday/pdf/faraday-chemical-history-complete.pdf
や、コメント入りのビデオへのリンクなども掲載されていて、ちょっと読みにくい「ロウソクの科学」を、実験を目でみながら読んでいけると思います。