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1999-02-26[n年前へ]

ヒトは電磁波の振動方向を見ることができるか? 

はい。ハイディンガーのブラシをご覧下さい

- はい。ハイディンガーのブラシをご覧下さい -
(1999.02.26)

リチャード・ファインマンの本の中で次のような問題があったように思う。
「偏光板がフィルターが一枚だけある。その偏光フィルターの偏光方向をどのようにして知れば良いか?」
その本の中での答えは、
「物体の反射光を偏光フィルターを通して見てみる。」
だった。ブルースター角で入射した光の反射光は、入射面に対して電場の振動方向が垂直になっている、ということを利用するわけである。

分かりやすいように、偏光フィルターを通してみたガラスの反射光をデジカメで撮影してみる。左が反射光を通すような角度に偏光フィルターを回したものであり、右が反射光をカットするような角度に偏光フィルターを回した場合である。この左の場合、すなわち、反射光が一番通過している角度から液晶の偏光面がわかるわけである。

ガラスに映った夕景を写したもの。偏光フィルタの角度を振った。


ところで、このようなファインマンが示したような方法を用いなくても、そもそもヒトは電磁波の振動方向を見ることができるのである。以前、「渡り鳥の秘密- 3000kmの彼方へ - (1999.01.30) 」の中で「鳥は太陽の位置、光の偏光パターンを位置のセンサーに使う」という話があった。ヒトも同じく光の偏光方向、すなわち、電磁波の振動方向を見ることができるのである。鳥はどう見えるかは私にはわからないが、ヒトならば自らが実験台になれるので、電磁波振動方向をどう見ることができるか調べてみたい。というわけで、「渡り鳥の秘密- 3000kmの彼方へ - (1999.01.30) 」の中で「近日中にある実験をする予定である」と書いたものが今回の確認実験である。なお、光の進行方向と磁界の振動方向を含む面を「偏光面」、電界の振動面を含む面を「振動面」と呼ぶ。

電磁波の振動方向をヒトが見ると「ハイディンガーのブラシ "Haidinger'sBrushes"」というものが見える。それを知ったのは、いつものごとく「物理の散歩道」からである。網膜に複屈折性があるために「ハイディンガーのブラシ」が見えるのだという。

私はこれまで、「ハイディンガーのブラシ "Haidinger's Brushes"」を見たことがない。いや、正確に言えば意識したことがない。そこで、判別しやすいように直線偏光を用意してやることにした。そこで、東急ハンズで偏光フィルターを買ってきた。

そして、空を見てみる。もちろん、偏光の偏りが強い、太陽を中心にして90度の角度をなす同心円方向である。詳しくは、

などを参考にして欲しい。これも、結局は「ブルースター角で入射した光の反射光は、入射面に対して電場の振動方向が垂直になっている」せいである。これらからわかるように偏光を認識できると太陽を中心とした同心円が空にはっきり映し出されて見えるのである。渡り鳥はおそらくそれも認識できるのだろう(鳥の種類により、遠い所を見る際には偏光を認識できるが、近い距離では認識できないなどあるらしい)。

さて、ヒトである私は、空を眺めて格闘すること5分程で、「ハイディンガーのブラシ"Haidinger's Brushes"」がわかるようになった。私が見たハイディンガーのブラシ"Haidinger's Brushes"を示す。

私が見たハイディンガーのブラシ "Haidinger's Brushes"

この絵で太陽の方向は右上であり、偏光面は次の絵の青の矢印方向になる。

ハイディンガーのブラシと光の偏光面の対応

というわけで、ヒト(少なくとも私は)電磁波の振動方向を見ることができるのである。慣れてしまうと、白い紙を見つめているときなども(条件によっては)見えるようになる。色を扱う人は意識すると面白いと思う。

ところで、偏光フィルターがどういうものか知らない人のために、NotePCの液晶に偏光フィルターを重ねた写真を示す。

偏光フィルタを液晶に重ねたところ。右と左は偏光フィルターの角度の違い。

なぜ、こうなるかわからない方は、

などを参考にして欲しい。液晶ディスプレイの構造がわかると思う。

そして、面白いことに気づいた。NotePCの液晶からの光は直線偏光である。ということは、NotePCの液晶にはハイディンガーのブラシが映っているのである。正確に言えば、NotePCの液晶を見ているあなたの視界の中央には、ハイディンガーのブラシが映っているのである。と、気づいてみると確かに見えている。

というわけで、液晶ディスプレイを使用している方はハイディンガーのブラシを見て頂きたい。以下のやり方がわかりやすいと思う。

1.このWindowを最大化する
2.下へスクロールして画面を真っ白にする。
3.液晶ディスプレイ(NotePC)を回転させる。
4.画面(視点)の中央に(視点に対して位置が)動かない黄色いもやが見えるはず。もちろん、回転はする。
 液晶ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ(HMD)を色々見てみたが、どれにもハイディンガーのブラシは存在していた。視界の中央に不思議な十字架のように現れているのである。現代の液晶技術が負う十字架である。
誰もが、目の前にあるのにそれに気づかないというのも、実に面白い。まるで、「青い鳥」のようである。そして、そういうことはとても多いのではないかと思う。それはそれで面白い話だ。

- それでは、ハイディンガーのブラシをご覧下さい -






































1999-12-16[n年前へ]

スキー場の特殊相対性理論 

ジャンプの飛距離は何メートルだ?


突然ではあるが、HIRAX.NETのドメインレコードを調べてみると、

Record created on 16-Dec-1998.
となっている。自分のドメインのレコードをわざわざ調べたのは、一体いつ取得したのか私自身が忘れてしまったからである。何しろ、「できるかな?」は当初異なる場所での二本立てで公開していたため、私の記憶がごっちゃになっているのである。あと各回の公開順序も実はかなりシャッフルされている。そのため、完全に忘れていたのである。

 「できるかな?」はHIRAX.NETのコンテンツの一部である。しかし、HIRAX.NETの誕生日よりも、「できるかな?」の誕生日の方が実は早い。

で書いたように、「できるかな?」はすでに満一年を迎えていたわけである。そしてやっと、本日でHIRAX.NETも満一歳になったわけだ。何はともあれ、目出度いことである。子供の頃やらされた「ドリル」でも3日も続かなかったのに、1年続くとは、正に奇跡である。奇跡はそうそう続かないような気もするが...

 さて、関係ない話はここまでである。今回の舞台は万座温泉だ。なぜなら、先週末私は万座温泉でスキーをしていたからだ。何故だか理不尽な話しではあるが、私は万座温泉でローレンツ収縮を考える羽目になったのだ。もう少し正確に言えば、スキー場で特殊相対性理論を考える羽目になったのである。(先に断っておくが、私はトンデモ話をマジメな顔で言うことが多い。)

万座の帰りに撮影した写真

 話の発端はスキーに行く前に遡る。職場の今年の新入社員であるタカノリ君(仮名)とスキーの話をしていた。彼は秋田出身であり、子供の頃からスキー三昧の生活をしていた。大学に入り京都へ行ってからは、スキーをやる頻度は下がったが、チョコチョコ行ってはいたという。

 そのタカノリ君(仮名)と話していると、彼はさりげなくこう言った。

10m位のジャンプはよくするスよ。」
「えぇ、本当かぁ〜〜」
「いやぁ、そんなのよくやることじゃないスか?」
10mである。2mの身長の人の5人分である。それは、スゴイ。
 今回のスキー&温泉旅行は職場(と何故か競合他社)の人達30人程で行った。ほとんどの人は、割にスキーは好きな人が多い。従って、スキーも上手い人が多い。その人達に囲まれながら、タカノリ君(仮名)は断言した。
「6,7mは簡単だけど、10mってスゴイなぁ。」
「本当かぁ〜〜」
「えっ、だってただ飛ぶだけじゃないっスか。」
タカノリ君(仮名)、ただ者ではない。

 そこで、スキー場でその確認をしたわけである。場所は万座プリンスゲレンデの下部である。リフトとコースが交差する辺りに、ジャンプできる場所があったのだ。そこで、彼は軽く滑り出し、力一杯ジャンプした。
 果たして、タカノリ君(仮名)は何メーター飛んだのであろうか? それとも、ただのホラ吹き男爵であったのだろうか?

 ところが、その答えをすぐに書くわけにはいかないのである。なぜなら、タカノリ君(仮名)がジャンプをしてみせた時に事件は起こったのである。

「どうスか!10mはいったんじゃないスか!」
「3,4mしかいってねーぞ!おイ!」


 これは、一体どうしたことだろうか? しかも、会話はまだ続くのである。

「何でっスか!軽く1秒は宙に浮いてたっスよ!」
「そんなことはねぇぞ!コンマ数秒だろう!」
 ますます不思議なことに、時間感覚すら違っているのである。一体何が起こっているのだろうか?

 私はここで気づいたのである。観測者の間で時間と空間の不一致が生じているのであれば、ここはもちろんアレの登場である。アレと言えば言うまでもない、もちろん特殊相対性理論である。
 そう、万座温泉スキー場ではローレンツ収縮を実感することができるのである。「スキー場でジャンプする」という現象を考える際には、「スキー場におけるhiraxの特殊相対性理論」を導入しなければならないのであった。

 それでは、簡単に「スキー場におけるhiraxの特殊相対性理論」を説明しよう。今回、生じている不思議な現象は以下のようになる。

登場人物

  • タカノリ君(仮名) 速度vでジャンプをしている。
  • 観客 静止している。
「飛んだ距離」や「飛んでた時間」の観測量されているか
「飛んだ距離」や「飛んでた時間」の観測量
タカノリ君(仮名)観客
飛んだ距離103
飛んでた時間10.3

 つまり、速度vで飛んでいるタカノリ君(仮名)の感じる空間や時間といったものは、静止している観客に比べて、いずれも3倍程度に膨張しているのである。

 通常の世界で生じるローレンツ収縮は、速度vで移動している観測者の空間軸も時間軸も


倍縮むのであるが(ここでは光速c=1の単位系を使用している)、
であるが、「スキー場におけるhiraxの特殊相対性理論」では、速度vで移動している観測者の空間軸も時間軸も静止している観測者に対して、逆に

倍に延びてしまうのである。もし、ミンコフスキーの時空図を書いて確認しようとする人がいるならば、座標軸の傾きの変化も通常のローレンツ変換と逆に考えてみてもらいたい(その延長で考えていくと、矛盾があるというご指摘メールはノーサンキューである。)。

 さて、そもそもローレンツ収縮は、マイケルソン - モーリーの実験結果(エーテルの影響が検出できない)を説明し、なおかつエーテルの存在を認めるために立てられた。それは、「運動体はすべてその運動方向に収縮する」という仮説である。その仮説を理論的に完成させたのが、アインシュタインの特殊相対性理論である(考え方としては根本的に異なるが)。

 今回の話の中で「エーテル」に変わるのは、「空気」だろうか? いや、違う。私はむしろ、速度そのものであると、考える。つまり、特殊相対性理論と同じである。スピードを出して飛んでいるという感覚、速度が与える感覚の変化、すなわち速度そのものが、「スキー場におけるhiraxの特殊相対性理論」を要請するのである。

 今シーズン、スキー場でせっせとジャンプをする人がいるならば、ぜひ「スキー場におけるhiraxの特殊相対性理論」について考えてみてもらいたい。

 このWEBへ来る人の中で、同時期に万座温泉スキー場にいた人はいるだろうか?12/11.12に万座温泉スキー場のプリンスゲレンデの下部でジャンプにいそしんでいたのが、私達の一行である。そして、その中の一人(ショートスキーでせっせと飛び跳ねていたヤツ)はこんなことをずっと考えていたのである。

 さて、実際のタカノリ君(仮名)の飛距離がどの程度であるか知りたいと思う人も多いだろう。オマエらの主観的な評価でなくて、実測定した距離を教えろと思う人も多いに違いない。
 「絶対的な基準など存在しないから、そんなことは私はわからない。」と言い放ちたいところだが、タカノリ君(仮名)の名誉のために書いておく。彼が飛んだ距離は、2m弱のスキー板で4本分はあった。実は、タカノリ君(仮名)の基準が一番正しかったのである。彼は、「やるときはやる有言実行の人」なのであった。

2000-01-13[n年前へ]

WEBサイトの絆 

WEBの世界を可視化しよう




 目に見えないものを実感できるものにしようと思うことは多い。「直接感じることが出来ないものを感じられる形にする」という作業とその結果には非常にわくわくさせられる。それは、きっと私だけではないと思う。

 目に見えないものは色々ある。可視化して見てみたいものは多々あるのだが、以前、

の時に扱った、WEBのトポロジーなどもその最たるものである。WEBページはもちろん目に見えるわけではあるが、それらがどう繋がっているか、すなわち、WEB[= クモの巣(状の物);織物 ]そのものは目には見えない。

 ネットワークという目に見えない世界でWEBサイト同士がどう繋がっているか、それは企業のWEBサイト同士であれば企業間の繋がりを示すかもしれないし、公的機関のWEBであれば公的機関内部の繋がりが見えてくるかもしれない。そして、個人WEBであれば、個人どうしの繋がりが見えてくるだろう。そして、さらに考えを進めるならば、それが「WEBの繋がりだ」と端的に言い切ってしまっても良いと思う。

 そういう色々なWEBサイト同士が互いに結びつき合う、つまりWEBそのものを今回は可視化してみたい。その結果はきっと「WEBサイトの絆」を私に見せてくれるはずだ。

 例えば、ファイルシステムを可視化するものであれば、

  • xcruise( http://tanaka-www.cs.titech.ac.jp/~euske/index-j.html )
といったファイルシステムを宇宙空間に見たてて、表示するようなものがある。また、そこまで派手でなくても通常のファイラーやエクスプローラのツリー表示などもファイルシステムの構造を可視化しているといっても良いだろう。(そういえば、かつて富士XeroxがWindowsのファイルシステム中のドキュメントを色々面白い3次元表示で表示、検索してくれるソフトを扱っていた。なかなか面白いソフトだったと思うのだが、今ではどうなっているのか?)

 そして、今回の本題のWEBサイトのHyperlink構造を可視化するソフトウェアも、少し探しただけでも結構ある。例えば、

といったところだ。確かappleもこういったツールの開発を行っていたように思うが、どこに情報があるのか忘れてしまった。
 しかし、よく調べていないので間違っているかもしれないが、この辺りのソフト(appleを除く)はWEBサイト内のリンクのみに限られるようである。それでは、今回の目的とは違う。何しろ、今回知りたいのはWEBサイト同士のリンクの度合いである。WEBのトポロジーなのである。

 そこで、もう少し探してみる。すると、今回の目的にかなり近い情報が

に見つかった。perlでWeb Robotを作成し、"*.go.jp"のサイトに放ち、ハイパーリンクのデータベースを作成し、それを解析・可視化したものである。その結果のハイパーリンクの具合を可視化した図が、リンク切れで見ることができないのが実に残念だが、非常に役に立つ情報が満載である。ほとんど、私のしてみたいことそのものである。しかし悔しいことに、その結果の図を見ることが出来ない。そこで、同じようなことを自分でやってみることにした。

 やり方はどうしたら良いだろうか?宮久地氏と同じようにWeb Robotを作成して、データを集めるのが理想的だろう。しかし、「perl入門」を昨日やっと買ったばかりの私にはとても難しそうである。いや、もしそんなことをしたらとんでもないことになるに違いない。

 そこで、perlのlwp-rgetを用いて各WEBの内容をローカルのPC内にダウンロードした上で、勉強がてらperlで解析を行うことにした。と、思ったのだが、lwp-rgetが上手く動いてくれない。まだドキュメントをちゃんと読んでいないせいだろうか?何故か、ダウンロードの途中で終了してしまう。仕方がないので、急遽作戦を変更し、ダウンロード作業はlwp-rgetではなくてwgetを用いることにした。

 行った手順は以下のようになる。

  1. 5つのWEBサイトを広いWEB内から適当に選択する
  2. 選んだ各WEBサイト内のファイルについて、相互のハイパーリンクを抽出し、その数を解析する
  3. その結果を可視化する
 今回選択したWEBサイトはA,B,C,D,Eという5つのサイトである。A〜Dについては、サイト内の全てのページについて解析を行った。Eに関しては、サイト内の特定の1ページについてのみ解析を行った。A〜Dのサイトに関しては、名前は伏せておく。サイトEに関してのみ名前を明らかにしよう。Eは日記猿人というサイトの中の「今月の得票数」を示すページである。そう、今回選択したWEBは全て「日記猿人」という一風変わったコミュニティー内のサイト群から抽出したのである。

以下に、解析を行った結果、すなわちサイトA,B,C,D,Eの相互に対するリンク数を示す。

A,B,C,D,Eの相互に対するリンク数
↓から→へのリンク数
A
B
C
D
E
A
-
0
2
0
27
B
1
-
0
13
273
C
20
2
-
0
43
D
0
11
0
-
285
E
1
1
1
1
-
合計
22
14
3
14
/

 サイトE「日記猿人」へのリンクがムチャクチャ多いのは投票ボタンという形で、他のサイトからリンクがなされているからである。

 さて、上の表からではWEBの絆を実感できないので、「WEBの絆」を3次元空間に可視化するJavaアプレットを以下に張り付けておく。WEBサイトが5つあるので、それぞれのサイトをピラミッド構造(四角柱状)に配置した。
 各WEBサイトの表示色は、

  • A = 赤
  • B = 緑
  • C = 青
  • D = 黄
  • E = 灰
という五色を用いた。そういつぞやと同じ五色である。imacも五色(6?)だが、今回のターゲットサイトも五色なのである。

 それぞれのサイトから伸びる直線の長さは、そのサイトから他のサイトへ向かうリンク数に比例したものにしている。また、直線の太さもリンク数に比例させている。また、それぞれのWEBサイトを示す立方体の大きさは自分へ向かうリンク数に比例させている。ただし、サイトEの大きさはあまりにも巨大なため、リンク数に比例したものにはなっていない。また、サイトE、すなわち「日記猿人」、へのリンクは省略し、全てサイトEからの直線リンクを表示するだけにした。

 さぁ、WEBサイトの構造を自分の目でみて、そしてグリグリ動かして見てもらいたい。このグラフの操作方法は

  • 操作 = 作用
  • マウス左ボタンドラッグ = 回転
  • シフトキー + 垂直ドラッグ = ズームイン・アウト
  • シフトキー + 水平ドラッグ = 垂直軸についての回転
  • コントロールキー + 垂直ドラッグ = 焦点距離の変更
  • マウス右ボタン垂直ドラッグ = 部品除去
  • "s"キー = ステレオ画像作成
である。表示をステレオ画像にして、WEBの世界へダイビングしてみよう。

 Java表示が上手く動かない人のために、静止画も一応張り込んでおく。

WEB構造を可視化したもの

 どうだろう?この5つのWEB間のWEB構造から何が見えるだろうか?こういう解析を数多くのサイトに行うと非常に面白い結果が得られそうである。特に「日記猿人」のようなコミュニティーに対して行うと興味深い結果が得られるはずだ。
 私のような「日記猿人」の日記はほとんど読まない(サイトAに関しては大ファンであるが)人間にとっても興味深いのであるから、関係者にとってはきっと...の筈だ。

 さて、今回はテストのためにごく少数(5つ)のWEBの解析を行ってみた。いつか、こういった解析を広い範囲で行い、そして、時系列的な変化をも調べようと思う。銀河のvoid構造が観測され、可視化されたものを見たときもとてもわくわくしたものだが、WEBの構造・変化ならばどうだろうか?

 不思議なことに、そういうことを考えていると、「新宿都庁」と「思い出横町」が頭の中に浮かんできてしまうのは何故だろうか?押井守の影響だろうか。謎である。

 そして、こうも思う。WEBネットワークの中でWEBサイトは何を感じているのだろうか?これらのWEBサイトはもしかしたら孤独を感じているのだろうか、それとも繋がりを感じているのだろうか?あの時のページの中の一フレーズがその答えの一つなのかもしれない。

2000-03-29[n年前へ]

明日、春が来たら 

風の中の瞳


 昨日、海辺を歩いた。車は海沿いの堤防の上に停めた。堤防の上に留めた車の揺れが止まらない程、強い風が吹いていた。もう三月も終わりなので、春一番というわけではないだろう。それでも、もう春なのだなぁ、と強く感じさせる。

 ところで、この海辺からは富士山がよく見える。富士山レーダーもよく見える。この海辺ももちろん見通しは良いのだが、「見通せる範囲」を言うなら、富士山レーダーの方がずっと広い。遠くを見通すのがレーダーの使命なのだから、当たり前の話だ。そして、富士山の山頂から、遙か遠くまで見通し続けたのが、富士山レーダーである。

 今日、NHKの「挑戦者たち」でその建設をした人達が紹介されていた。富士山レーダーを作る指揮をし、情熱を傾けていたのが当時、気象庁観測部補佐官だった藤原寛人、すなわち、新田次郎であるとは知らなかった。新田次郎が富士山の山頂に行きたいから気象庁に入ったというのは、知っていたが、富士山レーダー建設の指揮をしていたとは知らなかった。とても面白く、そして何故か納得する話だ。

 息子の藤原正彦もそうだが、新田次郎の書く文章には「冷静に見通す力」と「情熱」が同居している。時々、新技術を考えていると、彼らのような、未来すなわち明日を「見通す力」と「それを手に入れる情熱」が欲しい、とつくづく思う。
 

2000-05-21[n年前へ]

hixの歩き方 

全文検索をしてみよう


  hirax.netのコンテンツ、といっても今のところ「できるかな?」しかない、も数が増えてきた。ページ数は増えてきたが、ごく短いページがほとんどである。というわけで、残念ながら内容はたいしてないのが残念である。しかし、内容がなくてもページ数が増えてくると、どの記事をどこに書いたか判らなくなる。あるいは、読むほうも同じだろう。「今日の必ずトクする一言」の「本ページのメニューシステムと逆リンクのナゾ」には

章があまりページに細分化されていない方がむしろ検索効率が良い。
と喝破しているがその通りである。私もトップのメニューだけは「ウナギの寝床メニュー(copyrightwww.tomoya.com)」を採用しているが、各コンテンツはそれぞれディレクトリを作って細分化させてしまっている。画像ファイルやバックデータとしてのデータファイルも使用する場合があるため、どうしてもそうなってしまう。
 もちろん、infoseekなどにも登録はしてあるから、ある程度の内容を検索することはできるのだが、残念ながらそれほど詳しい検索はできない。自分でも不便に思っていたこともあるし、この「できるかな?」を書き始めるきっかけを作って下さった方からアドヴァイスされたこともあり、、全文検索システム"namazu"をhirax.netにインストールしてみることにした。

 そこで、できた検索ページがここ(http://www.hirax.net/cgi-bin/namazu.cgi)である。こんなページである。
 

hirax.netの全文検索ページ

 使い方の詳細は"namazu"の検索式の詳細(http://www.namazu.org/doc/manual.html#query)を見て頂くことにして、まずは使ってみたい。「できるかな?」は科学サイトだと思われることも多い。いや、自分でもたまにそう思うこともあるのだが、全文検索をかけてみると少し違う結果が出た。
 

「科学」を検索した結果

 なんと、13ページしかヒットしないのである。おやおや?と思い、いくつかのキーワードで検索をかけてみた。それをヒット数順に並べたのが下のリストである。

  1. 画像 = 74
  2. 色 = 51
  3. 可視化 = 23
  4. 心 = 21
  5. プログラム = 16
  6. 科学 = 13
  7. 恋 = 12
  8. 漱石 = 10
  9. 水着 = 5
 こうしてみると、本サイトは画像関連の話が圧倒的に多く、過半数を占めていることがわかる。そして、実は「科学」より「心」を取り扱う話の方が多いこともわかる。「科学」を取り扱うのと同じくらいの頻度で「恋」を取り扱っていたりするのである。

 というわけで、「あれっ、あの話はどこにあったかな?」とか「この言葉に関係した話はあったっけ?」などと考えの際はここで調べてもらいたい、と思う。

 さて、こういう「検索システム」は「レーダー」と良く似ている。広大な霧の中から探しているものを見つけてくれるのである。この話の時に触れた富士山レーダーを思い出してしまう。

 いや、本当のことを言えば実は話の流れは逆である。新田次郎の小説「富士山頂」、いや元気象庁観測部測器課長であった藤原寛人の富士山レーダー建設を題にとって書いた私小説と言った方が良いか、の最後を読んでいて、検索ページを作ってみることにしたのである。小説の最後で主人公(藤原寛人)は自分を自由に泳がせてくれていた直属の上司と一緒に仕事ができなくなることに呆然とする。富士山レーダー建設をさせてくれたのもその上司あってのことだと感じるわけだが、時折私が強く感じることと重なってしまって(以下、略。)
 



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