2010-01-01[n年前へ]
■Rubyで書いた単純なカルマンフィルタの出力グラフ例 
「Rubyで単純なカルマンフィルタを書いてみた」ので、そのスクリプトの動作させた場合の出力結果をグラフにしてみました(RubyソースはsimpleKalman.rbとしてここに置いておきました)。
Ruby simpleKalman.rb 50 > simpleKalman.csvという風にCSVファイルにして、Excelで開き、結果を示したのが下のグラフです。観測ノイズがある中で（観測値が朱線で示したzです）、水色点線で示したxhat（この単純例では出力量の推定値）が、水色で示したx(この単純例では出力量)をそこそこ推定できているようです。
さて、次は「C言語で整数演算だけを使いこの単純な例を実装するときの苦労をする」か「エクセルで説明用の実装をする」か、はたまた、もう少し面白そうなモデルベース予測あるいはシミュレーション計算予測との組み合わせ（たとえば、アクティブ制御のブラ）実現にでも挑戦してみるようか悩んでいるところです。
2010-02-09[n年前へ]
■RubyでExcelを操作するときのTips
昨年「RubyでExcelのデータを読み込む」というエントリを立てた。ExcelのデータをRubyで処理すると、オフィスアプリを使うレイヤとシステム開発をするレイヤの橋渡しが簡単になりますよ、という記事だった。
今回はその続編。Rubyの方からExcelに値や書式を設定していく際のTipsをメモっておく。
2010-03-09[n年前へ]
■「電子ペーパー」でもあるエクセルは、プロトタイピングに向いている。
オライリーの「Excelプロトタイピング ―表計算ソフトで共有するデザインコンセプト・設計・アイデア
「エクセル＝時間泥棒」という等式が成り立つ、と私は感じています。ただし、この等式が成立するのはある条件下においてであるとも思っています。その条件とは、「定型的な作業で、とても簡単に自動化できることのはずなのに、それを人が繰り返し似たような作業を時間をかけて行っている場合」「（エクセルでない）違う道具を使えば、簡単に（作成した）道具の再利用が可能になるだろう場合」というものです。
そういった場合でないならば、たとえば、「一回こっきりの作業」や「一番最初のアイデアスケッチ」をするような時であるならば、エクセルを使うのは悪くない選択肢だと思っています。だから、「（とっても簡単な）プロトタイピング」であれば、Excelを使って「やってみる」こともあります。
エクセルは、良くも悪くも、まさに「見たまま」に作業をすることができます。その「特徴」は、「（非常に簡単な）プロトタイピング」をする時には、「特長」すなわち長所になります。ところが、複雑なものを作ろうとする場合になると、その特徴はまさに短所になってしまうのです。たとえば、画面内にとても収まらないような巨大なスプレッド・シートを作る羽目（はめ）になってしまったりします。
あくまで、比較的簡単で小さなものを作るという条件下において、見た目そのままに思いつくままに作業することができるエクセルは、なかなか現実的な「プロトタイピング開発環境」になると感じているです。
私は、エクセルは「電子ペーパー」だと思っています。もともと、紙上で行っていた集計作業を楽にするために作られたのが表計算ソフト（VisiCalc）であって、エクセルはその流れから生まれたものです。「プロトタイピング」という作業には、一番「紙＝ペーパー」が最適だと（より正確にいえば、ホワイトボード＋記録媒体という組み合わせが一番良いと思っています）、旧ザクならぬ旧世代の私は思っています。だから…というのも変ですが、「電子（処理機能を備えた）ペーパー」でもあるエクセルは、プロトタイピングに向いているように感じられます。
ところで、本書のタイトル「Excelプロトタイピング」には、「やられた」と思いました。なぜなら、私が編集者だったとしたら、そういうタイトルの（シリーズ）本を作ってみたいと思っていたからです。「Excelでプロトタイピング～○×編～」という本をいくつか、編集者として作ってみたかったのです。そして、自分自身、そこから学んでみたかったのです。
その思いは、たぶん自動的に下に出てくるだろう、この記事の「関連お勧め記事」を読む、を眺めればわかるだろうと思います。
2010-03-15[n年前へ]
■あみだくじシミュレーションをエクセルでプロトタイピングしてみよう
「電子ペーパー」でもあるエクセルは、プロトタイピングに向いている。と書いたので、今日は「あみだくじシミュレーション」をExcelで適当に書いて（描いて）みました。そうでした、私は自分自身で作ることが好きなのでした。
作成したエクセルのファイルは、ここに置いておきます。ワークシートの説明（あるいは修正）や、ワークシートを使って色々なことを考えてみよう、ということは明日以降にしてみようと思います。とりあえず、このエクセルのワークシートを実行しているところを動画キャプチャしたものが、下の動画です。
このエクセル・ワークシートは、循環参照を使い、また計算順序を考慮したバッファリングを使うことで計算が成り立っています。ただし、エクセルの実装の仕組みのために、手動計算を行うためにF9を押しっぱなしにしても、反復計算が全セルに渡って行われるわけではないように思えます(これは検証していない未確認情報です）。そのため、計算を確実に行わせようと思うなら、今のところ、（あみだくじの横棒の数だけ）F9を連打する必要があります。
あみだくじを考えるなら群論を使えとか、IF関数を使うのであればVBAを使うやり方と大して変わらないのでは？とか、エクセルでない他のプログラミング言語を使った方がよっぽど楽にプロトタイピングをすることができるのに…!?という感想も多々出てくるだろうと思います。
とはいえ、今日はとりあえず、あみだくじシミュレーションをエクセルでプロトタイピングしてみました。（加減乗除だけで実現したのではない）つまらない実装ですが、（あくまで）暇なときに眺めて遊んで頂ければ、幸いです。
2010-04-08[n年前へ]
■あみだくじ方程式を1次元拡散方程式を使ってエクセルで解いてみる
あみだくじを作ったとき、「アタリ」がどのような分布になるかは、大雑把には、拡散方程式で解くことができます。もし、あみだくじに横線があれば、右へ行ったり・左に行ったり、酔った人がさまよい歩く酔歩（ランダムウォーク）のように「アタリ」を選ぶことができる場所が、推移するわけです。
たとえば、拡散方程式を横軸を縦線感覚で離散化し、縦軸は…これまた適当に離散化し、縦方向単位長さ移動するときに、どれだけ左右への移動が生じるか（＝横線が縦線に対して、どの程度の頻度で存在するか）を考えてやり、そしてその離散化された拡散方程式を解いてやれば「あみだくじ」のアタリ分布を計算することができます。
左端と右端の「境界条件」では、そこで「折り返されたような」動きをするわけですから、ノイマン条件を適用してやればよいことになります。また、時間ステップは、いつものように「循環参照による手動再計算」を用いて実現してやれば良い、ということになります。
というわけで、エクセルでプロトタイピングして、作ってみたのが下の計算シートです（作成したエクセルシートはここに置いておきます）。たとえば、下のグラフは、アタリが左から３番目縦下部にあった場合に、一体、どの縦線を選ぶの良いかを示す確率分布になっています。今のこの状態なら、左から１番目、２番目、３番目が大体同じアタリ確率になっていて、もう少し細かく眺めてみると、左から２番目を選ぶのが一番アタリをひく可能性が高い、ということがわかります。
上の例の場合には、一番アタリをひく可能性が高い線が、アタリのある真上より少し端側に寄りました。この「アタリをひく確率が高い線が端に寄る」傾向は、横線が多いほど激しくなります。…とはいえ、あみだくじを作る時のことを考えると、実際にはあまり横線の数が多くないように、つまり、手抜きあみだくじが多いように思います。
そんな時は、手抜きあみだくじをするときは、アタリの真上近くを選び、そうでない場合にはアタリに近い端っこを選ぶ、というのが、あみだくじ方程式から導き出されるおトク知識と言えるのかもしれませんね。
」など。