テクトロニクス、小型軽量で安価なベクトル信号発生器を発売

　

　

　テクトロニクス社は3月4日、本体寸法が幅21cm×高さ11cm×奥行き35cmと小さく、本体質量が5.4kgと軽いRFベクトル信号発生器(RF VSG)「TSG4100Aシリーズ」を発売した。主に、無線通信システムの基地局用モジュールや基地局用電子部品、端末用モジュールや端末用電子部品などの評価に使用する。

　信号発生が可能な最高の周波数は6GHz。発生可能な最高周波数の違いによって3つの品種を用意した。周波数が2GHzの「TSG4102A」、4GHzの「TSG4104A」、6GHzの「TSG4106A」である。価格(税別)はそれぞれ、64万8,000円、84万6,000円、152万8,000円。オプションの「ベーシック・ベクトル変調パッケージ(VM00)」を搭載した機種も用意している。VM00の価格は35万8,000円。これらの価格は競合他社のベクトル信号発生器に比べると、4割前後ほど低いとテクトロニクスは主張する。

　ベクトル信号発生器「TSG4106A」(左下)の出力信号(IQベース信号)をテストボードでベクトル変調し、その出力をUSB接続のリアルタイム・スペアナ「RSA306」(右手前)に入力してノートPCの液晶ディスプレイに表示したところ

　ベクトル信号発生器「TSG4106A」の外観

　TSG4100Aシリーズが標準機能として備えるのはアナログ変調信号の出力機能で、振幅変調信号、周波数変調信号、位相変調信号、パルス変調信号である。オプションのベーシック・ベクトル変調パッケージは、ASK信号、FSK信号、PSK信号、QAM信号、CPM信号、MSK信号、VSB信号を出力する。

　出力周波数の確度は0.02Hz(周波数1GHz、オプション「M00」使用時)、位相雑音は-113dBc/Hz(周波数1GHz、オフセット20kHz)、出力信号レベルは最小-110dBm～最大+16dBmである。

　周波数安定度を高めるオプション(オプション「M00」)として、温度制御型水晶発振器(OCXO)を用意している。周波数の温度ドリフトは±0.003ppm未満(0℃～+40℃)、1年間の経時変化によるドリフトは±0.05ppm未満ときわめて小さい。

　外部インタフェースとしては、USB2.0のホスト、イーサネット(10/100Base-T)、GPIB、RS-232を備える。

　「TSG4100Aシリーズ」のオプション一覧

昆虫サイボーグ研究 第2幕! 自動飛行制御、燃料電池の研究へ (1) 昆虫サイボーグ 佐藤裕崇博士をご存知だろうか

　

　

　以前に取り上げた”昆虫サイボーグ”の第一人者、佐藤裕崇 博士の研究が第2フェーズに入っている。

　Nanyang Technological大学 Assistant Professorの佐藤裕崇氏。プロフィールはこちら

　前回のレポート時点ですでに、電気信号による飛行の開始・停止・左右の旋回について実現していたが、現在は、「飛行ルートの自動制御」や「肢(あし)の制御」「昆虫体液を利用した発電システムの開発」に取り組んでいる。

　「私が研究者のうちにすべて達成して実用に至るのは難しいかもしれないが…」と謙遜する佐藤氏だが、基礎研究に専念していた段階から、実用に向けた周辺技術の研究へと早くも対象範囲を広げている状況だ。彼は、自身の描く、災害現場で活躍する昆虫サイボーグ、レスキュー支援ツールとしての昆虫サイボーグ、に向けて急速に歩を進めている。

　では、佐藤氏は具体的にどういった研究に取り組んでいるのか、本稿では氏の話を元に簡単にご紹介する。

わずか9ヶ月で昆虫制御に成功

　まずは、佐藤氏のこれまでの研究についておさらいしておこう。

　佐藤氏が、”昆虫サイボーグ”の研究を開始したのは2007年1月のこと。それまで早稲田大学 理工学部で応用化学を専攻していた彼だが、DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency : 米国防高等研究計画局)の「HI MEMS (Hybrid Insect Micro Electro Mechanical Systems)」プロジェクトに参加したミシガン大学電子工学科(当時 / 2008年よりカリフォルニア大学バークレー校電子工学科に移動) Michel M. Maharbiz教授の研究室に移籍。昆虫を活用したMAV(Micro Air Vehicle)の開発に取り組むことになった。

　生物学の経験が一切ない佐藤氏だったが、昆虫飼育を趣味とする風習のない米国人に比べると昆虫の扱いに長けており、加入当初から研究をリードする立場に。昆虫の習性や体の仕組みを勉強しつつ、対象の昆虫の種や電極の埋め込み箇所などについて検討しながらノウハウを積み重ね、研究開始からわずか9カ月後の2007年10月には以下の動画のように昆虫を制御できるようになった。

　
　

　左右の旋回は翅の筋肉を刺激して実現している。また、昆虫が明るいものに向かって飛んでいくという習性に着目し、眼の神経を刺激して飛行開始・停止を可能とした。

　なお、佐藤氏は、カリフォルニア大学バークレー校から、2011年にシンガポールのNanyang Technological Universityの機械航空工学科に移籍。Assistant Professorという立場で、博士6人、修士1人、学部生9人を抱える独立した研究室を運営している。

3Dモーションキャプチャを活用して信号強度を自動調整

　本稿の冒頭でも紹介したとおり、現在、佐藤氏が特に力を入れて取り組んでいる研究は大きく分けて、「飛行ルートの自動制御」「肢の制御」「昆虫体液を利用した発電システムの開発」の3つである。

　これらのうち飛行ルートの自動制御とは、飛行ルートからのずれをセンサーが検知し、電気刺激となる入力信号を変化させて、ずれを自動で修正するというもの。これまでは、昆虫の位置を目視で確認しながら人間の感覚で入力信号を調整するという方法で電気刺激の効果をテストしていたが、これを飛行位置の変化量を測定しながら自動でコントロールするイメージである。専門用語で言うと、「オープンループコントロールからフィードバックコントロールに移行し、飛行の精度を向上させる」(佐藤)という内容だ。

　「MAVは重量が小さいので、外部から受ける影響がとても大きいです。我々には心地よいそよ風でも、MAVにとっては大嵐で、大きく航路がずれることはもちろん、程度によっては姿勢が安定せずに墜落してしまいます。昆虫を使えば、昆虫自身が持つ制御機能により安定した姿勢で飛行を行うことができます。けれども、航路のずれは生じるため、ずれを検知して適切に昆虫を刺激してずれを補正する必要があります。レスキュー支援において、使用者がサイボーグ昆虫の行方をずっと見守るわけには行きません。自動でずれを補正して安定した航路を取り目的地に到着させる、そのための制御システムとしてフィードバックコントロールは不可欠です」(佐藤氏)

　フィードバックコントロールには、ハリウッド映画などで使われる3Dモーションキャプチャシステム(俳優の動きを記録するシステム)を活用している。この計測システムで飛行位置をリアルタイムで記録し、航路のずれと入力信号の値を比較しながら、信号強度を調整して、安定した航路を取る検討をしているという。

　「フィードバックコントロールはロボット工学では珍しくない技術ですが、通常のロボットに比べてサイボーグ昆虫では、昆虫自身が発する動きがエラーに加味されることが興味深い点です。また、信号が弱いと筋肉は全く反応しませんが、かと言って極端に強い信号を与えれば筋肉を傷めてしまいます。通常のロボットに比べて信号強度の適用範囲が狭く、ちょうど良い塩梅の信号をみつける必要がありますね」(佐藤氏)

　MAVとしては、1年前にハーバード大学が指に乗るくらい小さな飛行ロボットを開発し、ホバリングに成功しているが、とても非力で小さな電池さえも搭載できない。そのため、信号入力のためのケーブルが必要で、無線飛行は実現していない。また横風などの外乱の影響が大きく、実用化には先が長そうである。「電池を載せても横風を受けても安定して飛行できる昆虫の能力と我々の無線システム、これらにフィードバックコントロールを加えて、長時間、長距離に渡って安定して制御可能な飛行体を実現します」と佐藤氏は語る。

飛行と歩行の制御が実用化の鍵

とってもミステリアスなプランクトンの世界へようこそ

　

　動画を見る
　

　
　海中を気ままに漂流している顕微鏡でないと見えない小さな生き物たち。それがプランクトン。そんな小さなプランクトン達、実は海中で最も重要な生き物なのです。

　このビデオはKQEDのDeep Lookシリーズの中のひとつで、いろいろなプランクトン達と、その不思議なライフサイクルを紹介しています。

　プランクトンは、食物連鎖の一番下にいる生き物なので、海中の生き物のほとんどがプランクトン無しでは生きていくことができないのです。他の生物に食べ続けられるプランクトン。それでも生態数が減るどころか、時々、プランクトンが大量発生し、「水の華」とも呼ばれるプランクトンブルームを目にすることもありますね。

　
　Annalee Newitz – Gizmodo US［原文］
　（Chiemi）

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アドベリフィケーション機能「BrandSafe はてな for FreakOut」、導入数50社突破

　

　フリークアウトとはてなが共同で開発したアドベリフィケーション機能「BrandSafe はてな for FreakOut」の導入広告主数が50社を突破した。
　
　　フリークアウトとはてなは、両社が共同で開発したアドベリフィケーション機能「BrandSafe はてな for FreakOut」の導入広告主数が2015年2月28日時点で50社を突破したことを発表した。
　
　　「BrandSafe はてな for FreakOut」は、2014年8月にサービス提供を開始。はてなが提供するソーシャルブックマークサービス「はてなブックマーク」で使用しているサイト判定アルゴリズムをもとに、ブランド保護の観点から不適切な広告掲載先ページを瞬時に自動判定し、広告配信を抑制するアドベリフィケーション機能である。DSP「FreakOut」を利用している広告主は、併せて同機能を導入することで、ブランドイメージの毀損を回避しながら、多様なターゲティング手法での広告配信、ブランドコミュニケーションが可能になる。

金沢大、体内時計の安定に関わる神経細胞を発見

　

　

　金沢大学は3月5日、アルギニンバソプレシン(AVP)という神経ペプチドを産生する神経細胞が体内時計の機能に重要な役割を果たし、概日リズムの周期や活動時間の長さを決定すると発表した。

　同成果は金沢大学医薬保健研究域医学系の三枝理博 准教授、同 櫻井武 教授と北海道大学、理化学研究所の研究グループによるもので、3月4日の米科学誌「Neuron」のオンライン版に掲載された。

　ヒトを含む哺乳動物のさまざまな身体機能は約24時間周期リズム(概日リズム)を刻んでおり、視床下部の一部である視交叉上核に存在する体内時計により制御されている。

　同研究グループは、視交叉上核を構成する約2万個の神経細胞の中から、最も多いとされる(約40%)AVPを生み出す神経細胞に目を付け、AVPだけで細胞時計を破壊した変異マウスを作成し、実験を行った。

　その結果、常に光を遮断した環境でマウスを飼育し、ケージ内を自発的に動き回る行動の概日リズムを解析すると、正常なマウスは24時間弱の周期を示すのに対し、変異マウスは周期が約1時間長くなっていた。1日の活動時間と休息時間を比べると、変異マウスは正常マウスに比べて活動時間が約5時間長くなった。また、明暗サイクルを8時間早めて時差を起こすと、変異マウスは正常マウスに比べ約5日早く新たな環境に対し行動リズムが順応し、体内時計の機能が弱まっていると考えられた。

　この変異マウスの視交叉上核を調べると、神経細胞間コミュニケーションに重要な遺伝子の中で、AVP産生神経細胞が激減していたほか、各AVP産生神経細胞が刻む概日リズムが弱く不安定で、周期が長くなっていた。

　これらの結果から、AVP産生神経細胞の細胞時計がきちんと機能することで、神経細胞間コミュニケーションに重要な分子が作られネットワーク機能が高まり概日リズムが安定し、適切な周期および活動時間帯で行動するように調節されることが確認された。

　これまでAVP産生神経細胞は体内時計のリズムに関与していないと考えられていたが、今回それを覆す結果が得られたことで、同細胞を新しくターゲットとした体内時計を調節する技術の開発につながる可能性が期待される。

　AVP産生神経細胞は体内時計の機能に重要な役割を果たしている