計算論かもしれない与太話

与太話．

ふとつけたTVで，子供の学力が低下していて，それはゆとり教育が悪いとかどうのという話題の議論．それを見て「日本の社会（環境）が学力を必要としていないのでは」とつぶやく人あり．僕はそれを聞いてなるほどね，と．

ヒトが環境に適応して生きているとすれば，学力低下も環境適応の結果であって，勉強のさせ方や仕方が悪いと言うよりも，日本というのは学力が求められていない環境なのでは，と．

そんな話をしていたら，案の定，子供に行った国際的な学力テストを今の大人にやらせたら，他の国に比べて悪かったという結果が出てきた．一時は隆盛を誇った我が国ですから，その大人達が子供当時はトップクラスだったのに．大人になるにつれて学力が低下したってことですね．

学力が何かというのは僕にはわからないのですけど，少なくとも行われている学力テストで試される力は，日本の環境では必要とされていない，ということではと思ったり．逆に言えば，学力を必要とする環境があれば，必然と銘々が工夫して学力をのばすようにがんばるのではないですかね．学力で評価されるような環境を整備する必要があるのではないかな．計算理論のレベルでの解決とでもいいましょうか．

TV番組では，その後も子供への勉強のさせ方を議論が続いて，「アルゴリズムと表現」のレベルでの話でした．環境がなかったらはじまらないと思うのですが，どうでしょう．

僕なんかは，企業の人に言わせれば社会を知らない人間って事になるのかもしれませんが，そんな社会は知らなくて良かった〜．

いや，ウソです．皮肉を言っても建設的ではないですからね．

TVでは，学力＝国力だから学力は伸ばさなければいけないという議論でした．僕には学力＝国力かは知りませんし，国力が上がることが良いことであるかも知りませんが，こういう世界で仕事をしているので，学力に価値を置いてくれる環境の方がありがたいことは確か．

日本の学力低下について計算論的かもしれない与太話でした．
　

21にち

衆院解散しましたね．

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京都は昨日の夜から，断続的に激しい雨が降っています．明日の日食は見られるのかな？
京都では，
　食の始まり：9時47分
　食の最大：11時5分
　食の終わり：12時25分
最大で8割ほどが隠れるとか．

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最近，久々に携帯電話のお店にいったら，7万円もするのがあった．そうでなくとも2，3万円はざらにする．拡張性がないし，パソコンとの連携もとれないに等しいし，携帯電話はガラパゴス．

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Keynoteで上付き文字，下付き文字を入力する仕方．
　上付き: Control + Command + "+"
　下付き: Control + Command + "-"
今日，知った．できないものかと思っていた．いつもは，自分が思いついた程度の事は大抵実装されているはずと思って調べるのですが，この件は今までずっと放置でした．
　
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40年前のこの日は，ニール・アルデン・アームストロングとエドウィン・オルドリンが月に降り立った日．
　

Decoding update

理論，解読，観測，ヒト

デコーディングモデルの比較のために．

こないだのを更新．
矢印が関数を示していて，四角で囲われているところが入力もしくは出力，つまり情報表現を示している．ふつう，制御とかで使われるブロックダイアグラムとは異なるので，誤解がないように一応説明．さて，どことどこを比較するかな．

※最初の投稿では，notationがむちゃくちゃだったので，修正．

　　

Circular analysis, Tautological analysis, 循環論的解析

　
Kriegeskorte et al. Circular analysis in systems neuroscience: the dangers of double dipping . Nature Neuroscience (2009) vol. 12 (5) pp. 535-40

とある論文抄読会で教えてもらった論文．独立ではない解析をして結論を出している研究があるという話．Nature, Science, Nature Neuroscience, Neuron, The Journal of Neuroscienceの2008年にでたfMRI研究134報を対象に調べたようです．そのうち57本が独立ではない解析をしているのではという指摘でした．独立でない解析というのは，例えば，Localizerで用いたデータで，さらに仮説を検証するような解析をしてしまった場合ですね．今回指摘しているのは，以前に話題になったVulらの統計的処理に対する指摘ではなくて，論理的な解析手続きに対する指摘．なので，fMRI研究にかかわらずデータを扱う全ての研究で起こりえる話についてです．

ざっと見た感じでは，ここで指摘されていることは当たり前のように思えますが，どうなんでしょう，実際に査読していると気づかないこともあるのでしょうか．対象となった論文がわからないので明らかなことは言えないですが，これだけの数の誤りがあると，誰しもが落とし穴にはまる何かがあるのでしょうか．それとも，やはり論理的に単純な誤りなのでしょうか．自分が本当に理解していて，かつ実践できているかが不安になってきた．

ちなみにpubmedで下記で検索すると195報（Review含めて）の論文が出てきます．humans[sb]を含めないと226報．

(Nature[journal] OR Science[journal] OR "Nature Neuroscience"[journal] OR Neuron[journal] OR "The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience"[Journal]) AND fmri[ALL] AND humans[sb] AND 2008[DP]
　

2足のわらじ

　　
以前に紹介した【論文】ヒト海馬におけるニューロン集団の解読の第1著者のDemis Hassabisさんは有名人らしいですね，ゲーム業界で．ゲームプログラマーで，ゲーマーらしい，しかも天才の冠がついてます．ケンブリッジを19才で首席卒業．へー．

イギリスで開発中のPCゲームで今一番気になるソフトといえば，アイドス・インタラクティブから発売される予定の「Republic：The Revolution」という，政治をテーマにした異色のリアルタイム戦略ゲームだ。制作を手掛けているのは，Bullfrog Production社時代に16歳にして"テーマパーク"の副クリエイターに抜擢されたデミス・ハサビス（Demis Hassabis）氏が率いるElixir Studios社。ハサビス氏は，テーマパークのリリース直後には，飛び級で名門のケンブリッジ大学に入ったという天才児としても，業界ではお馴染みの人物である。
forGamer.net

僕は，ゲームをほとんどしないんで（スーパーファミコンが最後），全く知らなかったのですけど，ゲームをやる人は結構知っているのかなぁ．VR（Virtual Reality）の設定を説明している箇所が，脳科学の論文で刺激を説明しているにしては細かい話しがあったので，ちょっと気になってた．

あくまでWebでちょろっと調べただけですが，．．
（所属先からは名前が見つからないんだよな〜）

http://en.wikipedia.org/wiki/Demis_Hassabis
http://www.4gamer.net/news/history/2004.03/20040326173255detail.html
http://game.watch.impress.co.jp/docs/20030131/eidos03.htm
http://game.watch.impress.co.jp/docs/20030517/e3_evl.htm
　

会話の方法，ヒト関係

Cℓea tecℓea

年下からも呼び捨てにされ，ののしられ，たまには褒められる．

大学での部活，サッカーの試合中に起きていたこと．試合中はめまぐるしく状況が変わるから，先輩だろうが後輩だろうが呼び捨てとか短いあだ名で呼ばないと，間に合わない．みんな試合に勝ちたいので，呼称なんてのは些細なことでした．端的にお互いの要求を主張して，どうするか決定する．コミュニケーションがとっても端的でした．

お互いに実力は見ればだいたい分かるから，イイ格好しいの必要もないので，取り繕ったことを言う奴もあまりいなかった．わがままな奴はわがままに振る舞って，当人も周りもその認識を共有していて，なので，周りがあけすけにそいつのわがままを指摘しても気まずい感じにならない．こっちが言いづらくて，いちいち鬱々としたものを抱える必要もなく楽．当人は悪いとは思いながら開き直っている面もあるのですけどね．

運動だと実力＝発言力だったりしますが，今の実力が逆転する可能性があることもみんな知っているし，見下して話を聞かないなんてこともあまりなかった．自分が言いたいことを言って，相手も言い返してくれるというコミュニケーションの方法は想像以上に楽でした．こちらは凹んでも元に戻れる自信があるし，相手を凹ませても元に戻ってくれる安心感がありました．それが当たり前だと共有できていれば，意外と風通しの良いものです．

ということで，言わないことでの弊害よりも言うことでの弊害の方が小さいというのが，僕の経験則．

とはいえ，1回言いだせないことで悪循環にはまることも．相手のことをよく知らないと，そんなコミュニケーションを強要していいか相当に迷うことも．
　

Decoding

Decodingと行動予測．

デコーディングモデルの比較
（modelの番号と関数の添え字があっていない．間違えた．）

以前，神経科学における検証に再構成を使う．で文書にして表現したことを，図で表現．Decodingしてみました．今回は酔わずに描いた．

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ところで，Decodingの評価指標として，どれだけ入力を再現できたか（クラス分類の場合だと識別率）が用いられていますが，これが気持ち悪い．脳から取り出した情報は脳内で情報処理された結果すでに入力とは異なる情報表現だから，脳への入力が再現できなくても良いはず．何を評価指標とするか，言葉を換えれば，Decoderを何に最適化するかという問題でもあります．

ただ，「ヒトの脳内では，すべての情報について，識別するために最適化された情報表現をもつ」というならば，クラス分類でDecodingするのは妥当かもしれません．

まずまちがいなく，そうじゃないでしょう．
　

高眼

　

私が大学の教養課程のときに数学の先生がこういうことを言いました。「高眼手低（こうがんしゅてい）」。目は高いところにいつもおいて、具体的な仕事をするときには手は低くおく。私のこの言葉の使い方は本来の意味とは違います。本来は、他人の仕事を批評するときには目は高いが自らの業は低い、ろくな作品を書かないことを皮肉った中国の言葉です。「しかし」と言って私の先生は、「仕事をするときは高い目標を掲げて、着実にできることからやっていきなさい」と言いました。その意味でも「高眼」ということに重点があって、下のことをやっていても自分の目標はここにあるのだ、それに向かって努力していくのだということが大事です。（中略）そういう意味でみなさんも目標は高くもち、それを絶対に下ろしちゃいけない。苦しくても、自分の目標はここにあるのだということを置いて、着実に仕事をしていく。これを私は非常に重要なことだと思っています。

『科学にときめく　ノーベル賞科学者の頭の中』
（益川敏英／かもがわ出版）

• 低眼手低．自分の研究にしか興味がなく，その研究以上に話しが発展しない．

　低眼．研究をやっていると，小さな世界だとしても，その作業や議論はなかなか楽しくて，慣れてしまうとそれも良いかなと思ったりします．一方で，何の気まぐれか，たまに俯瞰してみると，自分のやっていることが小さすぎて嫌になる．なので！？自分の研究がどう発展するのか（というより，どういう発展を目指して今の研究をするのか）を考えています．
　手低．僕がやっている研究は，電気生理学の方から見れば手高で，理論の人から見れば手低と見られるような気がする．おそらく．

• 高眼無手．検証方法もないのに，大きなを研究を志す．

こういうのもありますね．研究を1年もやれば，実証したい事と研究上の制約にあるへだたりは身にしみてわかりますが，下ろすのは手だけにしなさいというのが益川さんの主張でしょうか．僕の高眼は，脳で行われている情報処理が全てわかったあとの風景を見てみたいということ．それを下ろさないように．とりあえず．一方で，無手では科学にならないので，何かを手がかりと決めて行動することも科学に必要なことなのでしょうね．あたりまえか．

それにしても，脳科学は膨大な知識の蓄積があると思いますが，それらがつながる気配はほとんどないですね（←他人事な感じに聞こえるのは嫌ですが．自分事として）．

ちなみに，僕には本来の意味が適用されますが，とりあえず気にしない体（てい）でいく．

PS.
上記の本は引用した部分しか読んでいない．
　

【論文】覚醒ザルの第一次視覚野における知覚抑制中のfMRI（BOLD信号）と神経活動の相違

　
Divergence of fMRI and neural signals in V1 during perceptual suppression in the awake monkey. Alexander Maier, Melanie Wilke, Christopher Aura, Charles Zhu, Frank Q Ye, David A Leopold. Nature Neuroscience (2008) vol. 11 (10) pp. 1193-200

とある論文抄読会で紹介してもらって，重要だと思ったので自分でも読んでみた．昨年の論文．

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ヒトを被験者としたfMRI計測では知覚抑制に応じてBOLD信号の低下が見られるという研究と，サルの活動電位を計測では知覚抑制による低下が見られないという研究があり，矛盾がありました．そこで，この研究では知覚抑制が起きる実験課題で，2頭のサルで，fMRI，単一細胞活動計測，Local Field Potential（LFP）の3つの計測をおこなって，その矛盾の原因に迫っています．

結果からいうと，fMRI，単一細胞活動計測では先行研究の結果が追認されていて，つまり知覚抑制中のBOLD信号（fMRI）の低下はあるけれど発火率（単一細胞計測）に低下は確認されなかった．先行研究での矛盾は，ヒトとサルの種の違いではなく，計測方法の違いによる影響だろうという結果．

BOLD信号が計測領野への入力信号を反映していて，発火率が細胞からの出力信号を反映している違いによるのだろうという考察がされています．知覚抑制はV1以上の高次視覚野で表現されていて，fMRIではその信号のV1へのフィードバックが反映されているのだろうと．また，LFP計測では試行内の時間発展を解析すると周波数帯域によって知覚抑制による信号の低下具合が異なっていて，主に低周波帯域では低下が見られるたという結果がわかるのだけど，ブロック単位（複数試行）での解析では知覚抑制による差がはっきりしないようで，この事からfMRI計測（ブロック課題）のBOLD信号は単純に神経活動を時間的に積分しただけではなさそう，という考察がされています．

ちなみに著者の最後に名前があるLeopoldはLogothetisと一緒にやっていた方．

それでは以下に図を中心に詳細の説明．

Figure 1
Generalized flash suppressionという知覚抑制を用いています．これは，ランダムドット背景に固視点とそれとは別の視標（図の赤視標）を提示し，両眼で見せておいて，片眼の視標を消すと（もう片方では見えているのに）視標が見えなくなるという課題．
a. 4つの実験課題を行っていて，1つ目は知覚抑制が起こる課題（INV課題），INV課題において本当に視標を消してしまう課題（OFF課題），両眼共にずっと視標を表示している課題（VIS課題），課題試行の終盤に，ランダムドットが消えて視標のみの期間1.5 secがある課題（VIS_TR課題）（対照実験として，固視点だけ表示されている課題（FIX）もある）．1試行は6秒．
b. FIX課題を含め5つの課題を時系列にした系列ブロック方式（Sequential block mode）と，4つの課題をランダムに並べて課題間にはFIX課題を行うランダムブロック方式（Randomized block mode）の2つのブロック課題で計測を行っています．
c．脳活動計測とは別に，知覚抑制課題で見えているかどうかをレバーで回答させる行動実験を行っていて，その結果.VIS課題，VIS_TR課題では80％以上の試行で視標見えていると回答したけれど，OFF課題では当然ながら数％のみ．そしてINV課題も知覚抑制の影響でVIS課題，VIS_TR課題に比較してとても見えたと回答した試行が少ない（グラフを目測するに20％程度）．

Figure 2
BOLD信号の結果．
a．Localizer Taskで特定されたFigure 1で説明した第一次視覚野の視標に関連する部位．上が1頭目のサルで，下が2頭目サル．
b．aで同定された部位における，各課題でのBOLD信号変動率を表示した結果．FIX課題の平均BOLD信号を基準にその値からの変動率．aと対応して，上が1頭目，下が2頭目．
FIgure 1のcにある行動実験と対応して，VIS課題, VIS_TR課題が大きく，OFFは小さい．INVはその中間くらいの値になっている．先行研究と同じく，知覚抑制の影響による信号の低下が見られる結果．

Figure 3
単一細胞活動計測の結果．
a． Figure 2で同定した視標関連部位の神経細胞から記録した結果．Figure 2のbと同様に，各課題中の比較が示されているが，これまた先行研究と同様，単一細胞計測（緑線）ではOFF課題でのみ低下している．ちなみに視標関連部位以外（脳の絵をはさんで右側の図）の神経細胞では，当然ながら，4つの課題の信号では変化ないように見える．
b．左は比較のためfMRIでの変動率結果を表した棒グラフ（Figure 2のbは全試行の結果が表示されているが，ここでは各課題の平均），右が発火率の変動率．発火率の変動率の図では，4つの課題ではOFFのみが小さくなっている（INVで変化していない（もちろんこの仮説検定からそれは言えないけど））．

Figure 4
（書くのにつかれてきたので，Cだけ説明）
Cの上段はINV課題からVIS課題を引いた結果，低周波数帯域でパワーが減少している．下段は，OFF課題からVIS課題を引いた結果で，全周波数帯域で減少している．

Figure 5
低周波数帯域のLFP（a），高周波数帯域のLFP（b），単一細胞の発火率（c）の時間発展を見てみた図．低周波数帯域の知覚抑制期間でVIS（黒），VIS_TR（灰色）とINV（橙色）に差がある．

Figure 6
各計測での抑制指標（抑制による信号の低下率）の値の図（抑制指標の式を見つけられなかったのだけれど，Figure 6の図説から推測するに(INV-VIS)/(OFF-VIS)か！？）

Figure 7
これまでの結果をまとめた図．説明は省略．
　

古本屋

京都の三条，鴨川を東に渡ると，目立つところに某大手古本屋さんB●●k ●ffがあり，立ち寄ることに．

3階まである比較的大きなお店で，少しは専門書もあり．．．と思ったら，医学系の会議の論文集がおいてあったり，電子情報通信学会誌もあり，おどろきました．数は多くないですけどね．需要があるかはしらないですが，供給はあるんでしょうね．そんな雑誌を買い取ってくれることもおどろき．販売価格は見てこなかったのですが，いくらで買い取ってくれるんだろう．

全集の本も少しはあって，でもそういうのはマンガよりも安くなっていたりするんですね．世界名著全集のニュートン（つまり，プリンキピア）が200円．．．読んだこと無かったので買っちゃいました．いつ読むんだか．

他にも品揃えに，さすが京都と思ったり．この大手の古本屋さんには滅多に入らないので，他がどうかはほとんど知らないのですけどね．マンガばかりだと思っていたので，今回は新鮮でした．

ちなみに，これは先週の話しです．あー，一週間たつのが速い．
　

Papers

　
Papers，最近使っている論文管理＆検索ソフトです．Macのみでしか使えず，有料ソフトウェアですが，ユーザーインターフェース（見た目と操作性）はかなり良いのではないかと．

僕自身が何で知ったかは忘れてしまいましたが，Papersというあまりに一般的な名詞をつかっているので，検索してもなかなか登場してこないです．ちなみにフリーソフトのiPaperとは別物です．

Pubmedに対応していて，このソフトウェア上で検索すれば，PDF取得＆書誌情報取得までがかなり楽です．Pubmed以外にもGoogle Scholar，Web of Science，IEEE Xplore，JSOTR，MathSciNetなどなどにも対応しているので，かなり広範囲の分野で使えそう．僕の場合はpubmedとGoogle Scholarで事足りちゃう．

すでにPDFを持っていれば，Matchボタンを1つで検索して，書誌情報を入れてくれます．大抵は，DOIの情報がPDFに入っているので，それを 使っているようです．うまくいかなくても，検索窓にタイトル入れて検索すれば，候補が出てくるのでそこから選択すればOKです．Web上の論文検索サイトとうまく連携されています．
BibTeX形式，Endnote形式，CSV形式などで論文リストを出力できます．ちょっとしたレジュメとかの作成に簡単に書誌情報をコピーしたいときには，Ctrl +C のコピーで下のように．

Shikauchi et al. Prediction of aperiodic target sequences by saccades. Behavioural brain research (2008) vol. 189 (2) pp. 325-31

PDFはソフトウェアに取り込むわけではなく，ディレクトリに保存されているので，Dropboxなどファイル共有サービスを使っても便利そうです．

論文を調べたり，取得したり，管理したり，読んだり，出力したりするのがスムーズなので，楽しい．

あ，あとiPhoneにも対応します．いや，iPhone持っていないのですけどね．「iPhone」にピクッと反応する人が目に浮かぶので^^ 僕もずいぶん前から欲しいなと思っていて．ただ3GSでもSoftBankはテザリング（iPhone経由でノートパソコンをネットにつなぐ）に対応しないようなので，二の足を踏みつつ悩み中．

取り込んだ論文を雑誌毎にリストしている図，
著者毎にもできます．

PS．
Webブラウザで現在表示しているページをPapersで簡単にアクセスできるようにしておく方法．

ブックマークツールバーにOpen in Papersのボタンを表示しておくと，ワンクリックでPapersが起動し，現在開いているページに接続してくれる．

1. Papersのメニューバーの[Help]-[Papers Help Center]をクリック．
2. Papers Help Centerの画面がでて ，メニューバーに[Topics]が表示される．
3. [Topics]-[Install Bookmarklet]をクリック．
4. 表示されたページのStep 2にある「Open in Papers」をブックマークツールバーにdrag&drop．完了．