デザインと医学とアイソタイプ

Tokyo metropolitan. Age groups and COVID-19 confirmed cases
Tokyo metropolitan. Age groups and COVID-19 confirmed cases.東京都の世代別年齢構成と2020年5月9日でのPCR陽性数(COVID-19の感染者数)をアイソタイプの考え方で絵にてみました。

ひょんなことから調べもの中に新型コロナウィルスに合わせたネタが出てきたためのメモ。アイソタイプ(ISOTYPE)について。デザイン作業の事前研究として絵文字について調べていたところ、そういえばインフォグラフィックとかあるなと思い出して、検索したところ、新型コロナウィルス COVID-19関連で、医学領域でもISOTYPEという言葉が使われているということで驚きまして調べものです。

デザインにおけるアイソタイプについて

オリンピックは延期になっちゃいましたが、日本では1964年の東京オリンピック時に整備されたピクトグラムが取り上げられたり、みんな毎日リモートワーク、ということでコンピュータのGUI設計におけるアイコンなど、グラフィカルに情報を伝達する手法がデザインとして認識されています。

図的に事物を表現することは古来より行われてきたのですが、これに数学・科学的な数量的な表現を目指した近代の取り組みとして、オットー・ノイラートさんのISOTPYEが業界では知られています。

ISOTYPEというのは、International System of Typographic Picture Education の略で、国際的かつ教育的な意味があります。そのため、ピクトグラムやアイコンは表現、指示する事柄を表します。その上で、ISOTYPEの概念と目指すものは統計情報などを視覚化し、比較や経緯を表し、学びに繋がる試みでありました。

この、図と図との関係をグラフィカルに表現することは、文章によって表現するよりも直観的であるために、理解しやすさや教育効果が高いものとなります。また、Internationalといった国際的な試みとして、言語や文化によらず、普遍的なコミュニケーションや情報共有にも図解が役に立つため、いわゆる表やグラフを読み解く言語的なギャップを減らせることも、アイソタイプの概念では重要なポイントとなります。

アイソタイプ | 現代美術用語辞典ver.2.0 – アートスケープ

なお、調べものをしてると、オットーノイラートさんのアイソタイプについて書かれた本がありまして、こちらから原書が読めます。インターネット素晴らしい。

International picture language (1936 edition) | Open Library

医学におけるアイソタイプ

一方、アイソタイプをネットで検索をすると、抗体の種類として、アイソタイプという言葉が使われていることがわかります。抗体とは、人をはじめとした脊椎動物が持つ細菌やウィルス等の病原体に対して、それら病原体を排除する免疫システムにおいて、病原体を識別することに役立つ体内で生成されるタンパク質となります。

この、抗体は、その構造の違いから種類が分かれており、ヒトの場合は5つのタイプがあり、違いをアイソタイプと呼ぶそうです。

抗体が病原体を見つけると、くっついて無害化したり、他の免疫系を助ける役割を担うとともに、一度出会った異物を覚えて、次出会ったときに対応できるように体はその異物に合わせた抗体の産出を増やして備えるそうです。

さて、報道でもCOVID-19でも抗体検査がPCR検査と並んで議論されているようですが、この抗体検査によって主にアイソタイプの異なる、IgMとIgGの検査をするそうです。

IgMは、感染初期に、抗体は最適化されていないけど、とにかく対応するぜ!と産出される抗体だそうで、IgGはその後に、おそらくは当該ウィルスによく適合するよう生じる抗体とのことです。

コロナウイルス感染症と抗体検査・PCR検査 | MBLライフサイエンス

IgGが検出されれば、COVID-19に対する抗体ができたといえるので、再感染しないのではないか?と言われているそうです。なお、ウィルス感染に対して、基本的には免疫の働きで体内のウィルスを増殖させない、その結果重症化させないということが治療方針となろうかと思います。PCR検査は、ウィルスそのものを検出する技術だと思いますが、それ自体では治るとか治らないとかは議論できないわけで、かつ、PCR検査で陽性であっても、抗体を備えているからそもそも感染(というか発症)しない、ということはいえるのかと思います。

そして集団免疫というのも議論されていますが、このCOVID-19に対する抗体が集団内で一定数存在すれば、仮に抗体を持っていな人がいても、抗体を持つ周りの人に移ってもウィルスが増殖せず、自然に収束する状態になるということで、ウィルスがなくなるわけでも感染しなくなるわけでもないのは注意が必要です。

医学とデザインをアイソタイプ的に融合するのと思うこと

以上の調べもので満足はしちゃった部分はあるのですが、せっかくなので、冒頭に貼ったようなISOTYPEの考え方で、東京都の世代別人口と、世代別のPCR陽性数の図解をつくってみました。

データはこちらから取得しました。

東京都 新型コロナウイルス陽性患者発表詳細 – データセット – 東京都オープンデータカタログサイト
東京都の人口(推計)トップページ

人口に比して若年の感染程度が言われているようにやや高いようにおもわれるので、この世代の人がアクティブになるとなかなかヤバイといったみえかけになっています。

なお、他にも、都道府県の人口密度や死亡者数などでも分析を行ってみたのですが、北海道が突出する計算になったり、思いがけない県がヤバそうであることがわかり、意味がありそうか考える次第に。

そして、本を読んだりする限りでは、デザインにおけるアイソタイプは簡単そうに「見える」のと、意味がありげなのですが、一方でデザイン制作をするにおいては、

・どこまで正確に表現するか?
→人数の切り上げ切り捨てとアイコンの見せる割合の関係が難しい

・比較する事柄は正しいか?
→そもそも人口構成と陽性数を比較することにやってみてやや無理があるのでは、と思った次第

・全体を意識してから始めないといけない
→たとえば、ピクトグラムをどれだけ並べられるかを事前に計画しないと破綻する。そのため、時々刻々と変化する事柄を更新する手法としては、思想としてのアイソタイプだけではなく、別のグランドデザインが必要。

など、デザイナーの恣意性が多分にはいっているのと、デザイナー一人では難しい作業でもあるぞ、と思い至りました。

サイエンスの視点とデザインの視点で作り上げていくという「プロセス」にインフォメーションデザインは必要とおもいました。一方で、COVID-19に関しての各種報道やデータはデータの比較は解釈が直観的ではなかったり、関連情報と並べないと意味がないデータが一人歩きしているのではないかと、作業をしながら改めて思った次第です。

一方の医学や科学には、このような状況下で、誰もが納得できるような基準や指標をグローバルに共有するには、いろんなチームの中で、これはデザイナーの役割の余地がありそうですよ。

他の参考文献

感染症とは?がざっくりわかって面白いのと、マスクの効用について議論されていて興味深いです。欧米や中国語の発音で飛沫が飛びがちではという議論は今となってはなかなかたいせつな議論です。

結果的に英語読んだ後にとどいたので、読み解きと翻訳があっていたり、ああ、そういうことが言いたかったのねと答え合わせしました。BASIC ENGLISHの紹介や図表とか付録的に豊富でみていて楽しいです。ただし、ちゃんと読み解こうとするとこれは大変な作業が待っていそうです。


宇宙ビジネス元年にあたり

H2Aのメインエンジン
本書を読んだ後にロケットエンジンを眺めた時の写真。ノズルの上が気になる年頃

今年は宇宙ビジネス元年と勝手に唱えてはいるのですが、「宇宙はどこまでいけるか ロケットエンジンの実力と未来」をたまたま読んでおもしろいということでメモ。で、その先にあるのはなぜか宇宙戦争という発想が飛躍します。

宇宙はどこまで行けるか-ロケットエンジンの実力と未来 (中公新書)
小泉 宏之
中央公論新社
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技術的なお話

まず技術的な読み物としての感想は、宇宙でのエンジンというのは、エネルギー保存則に実直というか、チートはないというか、なんらかのモノを放り投げた反作用で進むのである、を用途や到達距離、経済合理性という制約条件に合わせて設計をしているのだなという理解。

それは別に地球でも一緒なんでしょ?といえばそうなのですが、基本的には地球の重力、大地、大気、水などの媒体との関係の中でのお話なので、いろんな外乱や抵抗があった上での移動ということになります。

一方、宇宙に出てしまえば、ほぼ抵抗になる媒質は存在しないので、ロケットなどは、噴出したなにかの速度と質量によって前に進むのである、が先鋭化されます。

ということで、まず面白かったのが液体ロケットエンジンの効率化の仕掛けについて。

違いのわかる液体ロケットエンジン

なんとなく、ノズルがあって、燃料に火をつけたらババっと噴出するんでしょ?とおもっていて、その燃料の違いによって強さが違うんだろうぐらいには思ったのですが、当たり前ですが話はそんなに単純ではないと。

ロケットの燃料を燃やす燃焼室に燃料を送り込むには、高圧である必要があり、その燃料をどうやって圧縮するかというと、別の圧縮機を使って圧縮しているとのこと。そして、その圧縮機と同軸のタービンを回す方法として、1. ガス発生器サイクル、2. 2段階燃焼サイクル、そして、3. 膨張サイクルが主要なシステムだそうです。

ガス発生サイクルは燃料をタービンを回すために燃やした後は捨ててしまう方式で、仕組みはそこまで複雑ではないけれども、燃料を無駄にしてしまう欠点がある。2段階サイクルでは無駄なきように燃焼室に戻す仕組みだが、一方で燃焼室に送り込むだけの高い圧力をタービンを回した後のガスは保っていなければいけないという複雑さがあるそうです。膨張サイクルは、燃焼ガスを用いずにあっためた燃料の膨張を利用して回す方法とのこと。最後の膨張サイクルは高出力は無理とのこと。

通常の商業衛星の打ち上げなどは液体燃料のロケットが多いかとは思うので、筆者も文中で書いていますがどのようなシステムのロケットエンジンを採用しているかを調べると一見しておんなじように見えるロケットも違いのわかる男になれるようです。

イオンエンジンは怪しくない

さて、マイナスイオンは怪しい響きがありますが、イオンエンジンは怪しくないと解説を読むことでの納得感。実際、イオンエンジンはニュースで聞いたり、展示会で模型を見たりと名前だけは知っていたのですが原理についてはイマイチ理解しておらず。要は、轟々と音を立てるわけでもないので、地味に何かをテレパシー的なモノを出しているのだろうと思っていたのですが実際はイオンを噴出しているとのこと。

で、イオンとはなんぞや、ですが、電子がはずれちゃった原子、とのこと。イオンエンジンは原子(諸般の理由でキセノンという希ガスがよいとのこと)をすごく温めるなどしてプラズマにして、イオンをすんごい速さで吹き出して進んでいるそうです。

では、普通の液体ロケットではいけないのか?という疑問が湧きますが、遠くまで行こうとするとガスの噴出で得られる噴出の速度が低いことと、遠くまで加速を続けるための燃料を持っていこうするのが大変とのこと。一方、イオンエンジンは同じだけの加速を得ようとする燃料が噴出速度が速いがために少なくてすみ、結果的に最初にローンチするときの質量が少なくて済む、ということのようです。

そしたらば、イオンエンジンで地球から飛び立ったらいいですね!といえるかというとさにあらず、プラズマにするためには電力を使うため、現実的な電力で噴出できるイオンの量が、地上を飛び立つだけの推力を出せない。

イメージとしては、どんなに長い息でも、床をフーフーしているだけでは飛べない、ということかと思います。息をフーフーしてる人がすごく軽いか、ものすごくフーフーの速度が早ければ飛べるかもしれないですが。(なお、イオンエンジンはそもそも大気中では使えないとのこと)

文化系の妄想

では、一般人として宇宙は身近になるかというと、まだまだ彼方の存在ではありますが、二つの側面から近くなるのではと考えております。

一つは、イオンエンジンなど技術開発がすすむことで、従来と比較して所定の機能や性能のモノを宇宙に届けるとすると、小型軽量になることで複数台同時に搭載して打ち上げることによりコスト削減が期待できます。結果として、衛星などを宇宙に持っていくチャンスが増えることで新たないビジネス参入の機会も増えると考えます。すなわち、従来と比べて国策や防衛以外の民生での宇宙利用の裾野が徐々に広がっていきます。

もう一つは、民間宇宙旅行というのもちらほらとニュースを聞くようになってきました。現状、普通の人が宇宙に行く意味というのは、多分に思想的なものと思いますが、ロケットを地上から打ち上げる機会が増えれば量産効果によって単価は下がることで、今後100年ぐらいで一般庶民にもやや身近になっていくのだろうと思います。

やや長期的な思想としては、準国家といったものが宇宙にできる可能性もあるのではないか?ということ。宇宙ビジネスが活況になり、宇宙旅行にいく人も増え、宇宙ステーションのホテル版のようなものが登場したとすると、そのホテルで集う人たちはどのような法律によって規定されていくのかを考えると興味深くもあります。

ある程度の規模では地球からの補給に頼ることになるため地上の国家に脅かされたら成り立たなくなるわけではありますが、もう少し大きな規模で月や小惑星を資源として自給できるとなった暁には、ジークジオンではないですが地球とは別もんやからねを高らかに宣言せざるとも限りません。そうすると、それが気に食わない地球の人たちは宇宙軍をもって実力で屈服させるというさらにSFになるわけですがいかがなものでしょうか。

翻って現実に戻りますが、やはり地球から宇宙にでるコストが一番高いんだろうなとおもうと、そこにブレイクスルーが起きることを祈念しつつ、一枚噛めないものかとチートも祈願しておきます。

記事を書くにあたってググって引っかかった興味深い関連記事

  • イオンエンジン含めて電気推進とはなんぞやをさらりを書いている記事。電気アツイ。

宇宙実験室 21 – 特別編 イオンエンジンだけじゃない、電気推進ってなんだ? | ファン!ファン!JAXA!

  • 飛行機でもいけるんだぜ!の記事。アツイ。

MIT、イオンエンジン飛行機の実験に成功–プロペラもジェットエンジンも使わない – CNET Japan

  • 国家や政治的なリスクによらない民間によるネットワーキングのパワーの構想はこちら、アツイ。

地球全体を覆う「衛星インターネット」 2020年代に本格始動へ | Forbes JAPAN(フォーブス ジャパン)

 

 


よいお年を2012

本年も大変お世話になりました。来年もどうぞよろしくお願いもうしあげます。

ということで2012年から2013年へと年が改まるわけですが、前回の更新からは選挙があり、原子力政策が推進側へと舵が切られそうな気配となりました。
新閣僚に聞く】茂木敏充経済産業相 原発再稼働「国が最終的な責任を持つ」 – MSN産経ニュース

12月27日の茂木経産大臣の閣僚記者会見では、着工している原発については建設容認、また、新設についても政治判断とするといった発言があります。
個人的には、新規着工や運転再開は、使用済み核燃料保管プールに空きがなくなる、核廃棄物処理についての計画も不十分という現状では現実的ではないと考えます。なので、商業的な原子力発電は廃止するべきと考えます。
しかし、原発ゼロを目指すというのも反対で、核廃棄物処理技術、廃炉技術や核種の転換技術を開発するにあたっては、原発というよりは原子炉を保持することは必要と考えています。
原子力発電というシステムを海外に輸出するとかいう意図もあるのかと思いますが、燃料処理や廃炉技術、核惨事への対応方法といったバックエンド技術を世界に輸出するということのほうが、世界への貢献としては大なのではなかろうかと考えます。

一年いろいろ考えたところの個人的スタンスは上記になります。

で、話はかわるようですが、年末にかけて日航123便の事故について調べものをしていました。というのも、あんまりよく知らなかったのですが、123便の事故は放射性物質輸送中におきた事故でもあるらしいといったことから。ちなみに、この放射性物質輸送については、結局どうなったの、というのが実はよくわからず、、、で、その調べ物の過程で、日航123便事故と、福島第一の事故は類似点があるぞ、とおもった次第です。
日本航空123便墜落事故 – Wikipedia

以下はおまけみたいなものなので、お時間ある方どうぞ。ここまでのかたは、ひとつ来年もよろしくお願い申し上げますー。


新年もので調べたらこんなものが、何だこれは!
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