理数科の行事

　大学の先生を本校にお招きし最先端の研究について紹介していただく本校理数科独自の行事です。
今回の出前授業は「ミヤイチ☆キャンパスⅡ」として３年次に向けた選択科目や進路希望により「情報工学」「生命科学」の２分野に分かれて、国内でも最先端の研究をしているお二人の先生からハイレベルかつ興味深い講義を聞きました。

【情報工学系】
『AIはいつか言葉を理解するか？ 〜言語から見る人工知能の現在と未来〜』
○講師：東北大学大学院情報科学研究科システム情報科学専攻・同　工学部電気情報物理工学科
○教授　乾　健太郎　先生
どうすればコンピュータに言葉を「教える」ことができるか、という問いを通じて、『言葉が分かるコンピュータ』を開発する自然言語処理研究の最前線について詳しく講義していただきました。
また、言葉を使いこなす人間の知能の不思議さや人工知能が社会に及ぼす影響など、様々な視点から考えることのできた貴重な講義でした。
さらには本校理数科を卒業し、東北大学大学院情報科学研究科博士課程ですぐれた研究をしている赤間怜奈さん（平成24年度卒）からも研究の様子をお聞きし、理数科の先輩として高校生活や勉強についてのアドバイスもいただきました。

【生命科学系】
『神経生物学入門』
○講師：東北大学大学院生命科学研究科ゲノム継承システム分野
○准教授 小金澤雅之　先生
「神経生物学入門」と題して、神経生物学の基礎基本から最先端のショウジョウバエを用いた本能行動と遺伝子発現の関係について興味深い講義をしていただきました。
求愛行動に関する遺伝子の突然変異体では、雄が雌ではなく、同性の雄に対して求愛行動を取る様子を見て衝撃を受けました。その様子を見て、遺伝子発現によるニューロン活性化と行動のコントロールが密接に関係しているということを実感することができました。

【生徒の感想より】
○まず「機械が学習すること」とは、というところから入り、とてもわかりやすく面白かった。自動翻訳の進歩などからＡＩの研究は進んだのだなあと思った。普段何げなくつかっているグーグル翻訳に対し、これまで不自然だなあと思っていたことも、以前よりはかなり進歩したのだと知り、これまでの研究のスピードで発達していくとしたらさらに便利になるのだろうと思う。私自身、今回の講義を受けるまでＡＩに対していくつか誤解していたこともあり、ＡＩの「リアル」を知ることができてＡＩに対する興味がさらにわいた。いつかＡＩが私たちの「常識」を身につけて、私たちの生活にもっと身近なものになったら、私たちの生活に変化は生じるのか、そこからさらに世の中の常識にも変化は生まれるのか、ということが気になった。（２－７女子）

●私は生命科学分野の遺伝子学に興味があったので神経生物学という分野について学べてとても楽しかったです。同じ種のショウジョウバエでもたった１つの遺伝子がこわれてしまっただけでも見た目や行動において大きな変化を生み出すということを知ることができてよかったです。特に、fruitlessタンパク質によって温度や光の影響でもひとりでに求愛行動をしたり、同性同士で求愛行動をしたり、雌にＰ１ニューロンをもたせると雌に向かって雄型の求愛行動をするという結果の動画はかなり衝撃的でした。動画が多くあったことでとてもわかりやすく、生命科学・遺伝学についてさらに興味をもつことができました。とても有意義で面白かったです！！（２－６女子）

　１月１７日（木）５校時、理数科恒例のＬＨＲ企画として、自然科学に関連した分野での研究を現在の職業に生かし、各分野の「プロ」として社会において大いに活躍している４名の方を講師としてお招きしました。

　講師の先生方には、実際の仕事の内容ややりがい、関連する仕事に就くために必要なことや今後の「夢」などを熱く語っていただき、さらには生徒の質問もまじえながらの「トーク」を行っていただきました。
　理数科の１年生は４つの分科会の中から自分の進路選択に近い分野を希望・聴講し、職業（働くということ）への理解を深め職業観・進路意識を高めるとともに、自らの進路や学習への姿勢などについて改めて考える貴重な時間となりました。
　日々充実したお仕事を続けている講師の先生方、お忙しいところ素敵なお話をいただき本当にありがとうございました。

【薬学分野】大塚製薬株式会社 人事部　出来 加奈子 氏

【生物分野】仙台うみの杜水族館　魚類チーム　大谷 明範 氏

【情報通信分野】株式会社ＮＴＴドコモ東北支社 金田 直子 氏(※本校卒業生)

【都市工学（公共交通活用）分野】仙台市都市整備局 総合交通政策部　田原 香織 氏

【演題】『なぜコンピュータは速いのか？～数学が支えるアルゴリズムのパワー～』
　（数学・情報分野）

【講師】東北大学大学院情報科学研究科　准教授　伊藤健洋先生

　コンピュータの動作を決定する「アルゴリズム」は、計算機システムが正しくかつ高速に動作するための重要な鍵を握っています。今回の講義では、数学を道具として使うアルゴリズム開発の基礎理論から最先端の応用などの研究開発を紹介して下さいました。

　講義の中では社会の様々な場で活用されている人工知能（ＡＩ）研究の状況、ビッグデータの活用など現代における多彩な問題についても詳しく説明していただき、gale-Shapleyアルゴリズムを適用して安定した「マッチング」を求める演習など実際に生徒が考えてみる時間もあり、楽しくかつ奥深い数学の世界にふれることができました。

【生徒の感想より】

〇ワトソンは人間よりも思考力も優れていると言うことに驚いた。知識が豊富であることは理解できるが，色々な記憶や知識を結びつけて考え，答えを導き出すことに関しても人間より早く処理しているというのはすごいと思う。私は大学でこの分野を学びたいと思っているので，今回はとてもためになった。人工知能やアルゴリズムに関する興味がより湧いてきて，もっと知りたいと思った。（6組・女子）

〇工学についてあまり興味がなかったが，先生のお話でどんなことをするのか知ることができたし，前よりも興味が持てた気がした。また大学の資料を見て「工学」というジャンルの中にも小さなジャンルや種類がたくさんあってびっくりした。アルゴリズムという言葉はNHKの番組でしか聞いたことがなくて初めて知ったが，分かりやすいゲームによって理解できたかなと思った。（７組・女子）

〇今まで「コンピュータの性能を良くする＝スパコンを改良していく」ことだと思っていた。アルゴリズムという言葉はアルゴリズム体操でしかしらなかった。パズルが好きな私にとってよりよいアルゴリズムを見つけるという作業は聞いていてとてもわくわくする。今回の講義で工学部もおもしろそうだと思った。これまで学部名のみで興味がないと判断していたことも，しっかり一回は見てみようと思った。（７組・女子）

〇私はAIを勘違いしていた。全知全能で人間よりどの面でも優れていると思っていたから、AIについて漠然と怖いイメージを持っていた。しかし今回それが全くの誤解だったと気づいた。AIは計算や知識を問う問題には強いが，常識がなかったり，文脈が読めなかったりする。だからこそ難病を当てたりするなど常識に縛られないことが得意である。その点で人間と住み分けができるのだろうと思った。将来AIに仕事を奪われるなどと言われるが，それは全体的に正しいものではないと分かった。知らないということが多事に対して不安を感じさせてしまう。もう少し新しい技術などへの理解を深めていきたい。（７組・女子）

【講師】　東北大学大学院理学研究科・理学部附属
　　　　　地震・噴火予知研究観測センター　教授　松澤　暢 先生
【演題】　『地震と噴火－なぜ、どのようにして起こるのか－』　

１２月５日（水）５・６校時に理数科１年次生（８０名）を対象にした「理数科講演会」を実施しまし
た。今回は、今年も日本の各地で頻発し社会的にも大きな関心を集めた地震・噴火のメカニズムについて専門的
に研究していらっしゃる東北大学大学院理学研究科教授で地震･噴火予知研究観測センター長の松澤暢先生をお招きして、わかりやすく講義していただきました。

平成２３年の「東北地方太平洋沖地震」発生の原因から、今年発生した北海道での、また一昨年発生した熊本での大地
震の状況やその要因、また利府-長町活断層や蔵王での火山活動などについても科学的な観点から分析・解説していただきました。私たちの身近にある自然に関わる最先端の研究について理解できた、実に興味深い講義でした。

　生徒からの質問も活発に出され、講義が終わってからも個別にお話を聞きにくる生徒が多くみられました。

　【生徒の感想より】
〇講義を通して私は地震に関して勘違いをしていることがよくわかりました。 「マグニチュードは場所によって変化しない電球のようなもので、震度は電球に照らされた机のようなもので場所によって変化するもの」などというたとえがあってとても分かりやすかったです。 また、『竹取物語』から富士山の噴火についてデータを調べた方がいらっしゃるというお話を聞いて、他分野のさまざまな知識から新しい研究が始まることあり、知識は研究をより良くするために必要不可欠なものであると思いました。 世界的にも国内でみても地震が多い場所にいる以上、身を守るためにも正しい情報で対策をとることが重要だと感じました。 今回はお忙しいところとてもためになる講義をしてくださりありがとうございました。
 

〇今回の講義では普段あまり触れることのない地学分野についてのものであった。 地震や火山は中学生の頃から興味があって意欲的に取り組むことができた。中学生の頃地震についてもっと深く知りたいと思っていたが、高校に入ってからは授業では触れられない分野であったので、話を聞いていてとても楽しかった。 私が特に興味を持った点は、GPS観測による本地震の地殻変動の映像である。震源からかなり遠く離れた地域も水平成分にズレが生じていることに映像を見て驚いた。今回は地学分野について多くのことを知る機会となったので、とても有意義であった。

　11月15日（木）５校時LHRの時間を利用して「ミヤイチ☆キャンパスⅠ」を行いました。

この行事は、１年理数科の生徒を対象に、理系の研究科で専門的な研究に取り組んでいる東北大学の大学院生「サイエンス・エンジェル（ＳＡ）」の皆さんをお招きして大学での研究や現在の大学生活の様子、そして自分の高校時代の経験や進路決定までの体験談をまじえて大学進学（受験）に向けた心構えなどについてお話していただくものです。

今回は東北大学大学院理学研究科・薬学研究科・工学研究科・農学研究科・情報科学研究科・生命科学研究科・医工学研究科に所属する９名のＳＡ（うち３名は本校OG）をお招きしました。生徒の希望により３つのグループに分かれ、質問に対する回答やためになるアドバイスなども聞くことができました。

年齢も近く、いきいきと学生生活を送っているＳＡの皆さんと接することができ、具体的な経験もまじえた貴重なお話を聞いた１年生にとっては、「大学への憧れ」を抱くとともに自己の進路や勉強の仕方について改めて考え直すよい機会となりました。

また、本校理数科の卒業生の方はご自身が宮一生の時に生徒としてこの行事に参加していたとのことで、生徒＝「聴く側」からSA＝「話す側」になり、感慨深いところもあったようです。

終了後も個別に質問・相談をする積極的な生徒も見られたようでした。ＳＡの皆さん、ありがとうございました！