コンピューター・サイエンス＆テクノロジ専門誌

Interface
2024年4月号

AI/量子/信号処理/画像/暗号/姿勢制御/通信/統計

数学100［すぐに使える数式＆プログラム付き！］

2月24日発売 (定価 1,300円＋税)

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【別冊付録】FPGAマガジン No.2
【特設】フーリエ解析物語～ジョセフ・フーリエの人生から～
【新連載】テキスト→画像生成モデルStable Diffusionで1万枚を作る

数学100［すぐに使える数式＆プログラム付き！］

• 数学100［すぐに使える数式＆プログラム付き！］

   

  p.19

• イントロダクション

  ライブラリがあるからOK！と思いきや…　

  編集部

  pp.20-21

  

• プロローグ1

  数学のススメ　

  宮下 修人

  pp.22-24

  

• プロローグ2

  現場エンジニアが語る数学の知識が役立った6つの事例

  廣川 類

  pp.25-29

  

• プロローグ3

  コンピュータの数，人間の数の落とし穴

  矢崎 成俊

  pp.30-32

  

• 第1章

  基礎数学

  1-1 三角関数／1-2 微分／1-3 積分／1-4 スカラとベクトル／1-5 ベクトル同士の積／1-6 行列の基礎

  米本 成人，喜楽 真伸，加藤 忠

  pp.33-45

  

• 第2章

  信号処理の数学

  2-1 低域通過フィルタ／2-2 高域通過フィルタ／2-3 帯域通過フィルタ／2-4 ノッチ・フィルタ／2-5 コム・フィルタ／2-6 フーリエ級数・フーリエ変換（FFT）／2-7 逆フーリエ変換（IFFT）／2-8 FFTバンドパス・フィルタ／2-9 スペクトル減算法／2-10 ウィーナー・フィルタ／2-11 システム同定／2-12 バイナリ・マスキング

  川村 新，米本 成人

  pp.46-63

  

• 第3章

  画像処理の数学

  3-1 画像の拡大，縮小，回転，平行移動／3-2 射影変換／3-3 アルファ・ブレンディング／3-4 平均値フィルタ（ぼかし処理）／3-5 フィルタ処理（エッジ抽出）／3-6 Cannyのエッジ検出／3-7 コーナ検出／3-8 直線検出・円検出／3-9 判別分析法／3-10 画像のフーリエ変換

  吉岡 隆宏，紺野 剛史，吉田 大海

  pp.64-74

  

• 第4章

  飛翔体の数学

  4-1 飛翔体の位置表現（基礎）／4-2 回転の表現の基礎（回転行列の定義）／4-3 回転座標系を考える（座標変換の定式化）／4-4 3次元の回転座標を表現する①方向余弦行列／4-5 3次元の回転座標を表現する②オイラー角／4-6 座標回転の表現の相互変換（SciPyの活用）／4-7 物理的な回転運動の表現（外積による角運動量の計算）

  森下 直樹

  pp.75-81

  

• 第5章

  クオータニオン

  5-1 クオータニオンの基本（1）／5-2 クオータニオンの基本（2）／5-3 任意軸周りのベクトル回転の計算／5-4 クオータニオンによる任意軸周りの回転変換／5-5 同じ回転，逆回転，複数回転を行う回転変換／5-6 クオータニオンと回転行列の相互変換／5-7 角速度センサの姿勢可視化

  加藤 忠

  pp.82-91

  

• 第6章

  AIの数学

  6-1 線形モデルの定義／6-2 線形回帰モデルの学習方法：最小2乗法／6-3 線形回帰モデルの学習方法：勾配降下法／6-4 過学習に対抗するための線形回帰モデルの変形／6-5 ニューラル・ネットワーク・モデルの定義／6-6 ニューラル・ネットワーク・モデルの学習／6-7 活性化関数／6-8 重みの更新アルゴリズム／6-9 モデル性能を測るための計算式「評価指標」

  切通 恵介

  pp.92-107

  

• 第7章

  統計の数学

  7-1 統計量（平均値，分散，標準偏差，期待値）／7-2 共分散，相関係数／7-3 補完／7-4 正規化，標準化

  吉岡 隆宏，紺野 剛史

  pp.108-111

  

• 第8章

  暗号の数学

  8-1 モンゴメリ乗算／8-2 バイナリ法を用いたべき乗算／8-3 RSA暗号／8-4 有限体上の楕円曲線とその有理点／8-5 楕円曲線上の有理点同士の演算／8-6 Curve25519を用いた楕円曲線暗号／8-7 AES暗号

  三好 茜音，野上 保之，池坂 和真，小寺 雄太

  pp.112-121

  

• 第9章

  量子コンピュータの数学

  9-1　量子コンピュータと量子ビット／9-2　量子フーリエ変換（QFT）／9-3　量子位相推定（QPE）／9-4　HHLアルゴリズム

  佐藤 拓也

  pp.122-127

  

• 第10章

  無線通信の数学

  松江 英明

  pp.128-133

  

特設

• ジョセフ・フーリエの人生から

  フーリエ解析物語

  中島 隆夫

  pp.134-147

  

人工知能や科学計算

• 新連載　生成AI特集に向けて…1枚の画像から1万枚にデータ拡張実験

  第1回　テキスト→画像生成モデルStable Diffusionで1万枚を作る

  佐藤 聖

  p.18

鉄道・航空コーナ

• 舞いあがれ人力飛行機

  第12回　加速度/角速度センサやGNSSを駆使…姿勢推定は難しい

  樋田 啓

  pp.148-150

  

• Arduino/ラズパイで作るコックピット

  第11回　7セグメントLEDを使って無線機を作る（その3…Luaスクリプト作成）

  宮園 恒平

  pp.182-185

  

Raspberry Piライフ

• ハイレゾ＆I2S伝送対応!［新］ラズパイPicoDACの製作

  第8回　156ラズパイ音源のビット・パーフェクト再生…I2Sコントローラ対応　

  geachlab

  pp.156-166

  

テクノロジー掘り下げ

• 帰ってきた日本酒エレクトロニクス

  第3回　米の吸水時間管理タイマ　

  長瀬 和希

  p.17

• マイコンC言語転ばぬ先のつえ

  第30回　動的スタック領域の削減②…引数領域を削減する　

  鹿取 祐二

  pp.151-155

  

• 毎月増える部品/規格/技術ノート

  第8回　民間宇宙ロケットに使われている電子部品　

  森岡 澄夫

  pp.172-173

  

• ラズパイで体験!CMOSイメージセンサ性能の測定評価

  第3回　ダーク・ランダム・ノイズその3…ノイズの実測　

  米本 和也

  pp.174-175

  

• 組み込みRustのライブラリ便利クレート探偵団

  第2回　便利機能満載の汎用デバッグ・ツールキットprobe-rs　

  中林 智之

  pp.176-181

  

OS使いこなし

• Windows11時代のデバイス・ドライバ開発

  第8回　167独自APOの開発⑤…リアルタイムに操作できるGUIを作る　

  日高 亜友

  pp.167-171

  

ニュース＆レポート＆お知らせ

• 「CES 2024」取材レポート

  第1回　基板実装型個体電池と光基板配線　

  松本 信幸

  p.186

• ほんのりInterface

   

  pp.187-188

• 作業部屋 ツール自慢

  第22回　はんだ付けが楽になる治具を3Dプリンタで作る　

  稲玉 繁樹

  p.188

• 読者プレゼント

   

  p.193

• 次号予告

   

  p.194