ロゼッタストーンBLOGニュース

The Rosetta Stone Blog

ChatGPTに「レインボースプリング」を問う。

20240309rainbowspring-1


 幼い頃に、「レインボースプリング(スリンキー)」を親戚からプレゼントしてもらった時の衝撃は凄かった。

 何故、階段をスムーズに降りて行くのか。何度見ても飽きず、何時間もバネの伸縮と下方に尺取り虫のように動くのが、とてもお気に入りとなった。多分、地球独楽を初めて見た時と同様に驚いた。

 今回、ChatGPTに「レインボースプリング」が階段を降りてゆくメカニズムの説明を求め、更に、力学的解説をも問うことにした。

 以下の通り。

▼ChatGPTによる解説

レインボースプリング、一般に「スリンキー」とも呼ばれるおもちゃが階段を降りるメカニズムは、実際にはかなり単純な物理学の原則に基づいています。以下のステップで説明します。

重力と弾性力の相互作用: レインボースプリングの上部が階段の端にあるとき、重力により下部が引っ張られ始めます。このとき、スプリングの弾性力が働いているため、スプリングは伸びるように動きます。

ポテンシャルエネルギーと運動エネルギー: スプリングの上部が静止している間に、下部はポテンシャルエネルギー(位置エネルギー)を運動エネルギーに変換しながら下に移動します。このエネルギーの変換がスプリングを前に進ませる原動力です。

モーメント転送: スプリングの一部が下に移動すると、その運動がスプリング全体に伝わります。上部がしっかりと階段に固定されている間、下部が移動することで、スプリング全体が「波打つ」ような運動をします。

連続した運動: 一度スプリングが移動を始めると、上部が傾き、重力が次のコイルを引っ張り始めます。このプロセスが繰り返されることで、スプリングは階段を「歩いている」ように見える連続的な動きをします。

エネルギーの保存: レインボースプリングが階段を下る全過程で、エネルギーの保存が起こっています。ポテンシャルエネルギーは運動エネルギーに変わり、そしてスプリングが静止すると、そのエネルギーは熱や音などの他の形態に変換されます。

このシンプルながらも魅力的な物理学の実演は、エネルギーの変換、力のバランス、運動の伝達など、多くの基本原則を示しています。

▼ChatGPTによる力学の数学的解析

スリンキーが階段を降りる力学を数学的に解析する場合、いくつかの仮定と単純化を行いながら、スリンキーの動きを記述する基本方程式を設定する必要があります。スリンキーの運動は、その質量、弾性定数、そして重力の影響を受けます。スリンキーの動作を方程式で表すために、以下の要素を考慮に入れます。

重力: スリンキーの任意のセグメントに対して、重力 Fg=mg が働きます(m は質量、g は重力加速度)。

弾性力: フックの法則により、スリンキーの伸び縮みを示す弾性力は Fe=−kx です(k はスリンキーのばね定数、x は伸びの量)。

スリンキーが階段を下る際の動的な運動を考えると、各セグメントは異なる時間に異なる速度と加速度で動くため、全体の運動を解析するのは複雑です。しかしながら、簡略化した一次元モデルを想定し、スリンキーがある瞬間に一つのセグメントが階段から次の段へ移る動きを考えると、次のような運動方程式を設定できます。
jikken20240311


ここで、d2x/dt2 はセグメントの加速度、x はその時点でのスリンキーの伸びです。

スリンキーが連続して階段を下る動きをモデル化するには、この方程式を時間と共に反復的に解く必要があります。各セグメントが次々と移動する様子を計算によって追跡することで、スリンキー全体の動きをシミュレートできます。

しかし、実際のスリンキーの運動は、非線形力学やカオス理論など、より高度な物理学的概念を適用して解析することも可能であり、簡単なモデルだけでは完全には説明できない複雑な動きを含んでいます。
20240309rainbowspring-2


----------
◎ロゼッタストーン公式サイト(since 1995/熊本県第一号WEBサイト)
 https://www.dandl.co.jp/Link
プロンプト・文責:西田親生


                   

  • posted by Chikao Nishida at 2024/3/11 12:00 am

Midjourney 写真→イラスト

20240310compare-lady-8


 先日生成した「山桜のモデル」のプロンプトをそのまま利用して、若干の変更を加えて生成されていた写真をイラストに変えてみた。

 非常に発色の良いイラストになっており、光の回り込みや繊細な描写をしてくれたので、以下のように、写真とイラストの比較ができるように並べてみた。

 以前生成した画像(写真)は、最近の作品の中では、とてもリアリティ溢れるものであり、違和感のない実写版のようで、お気に入りの一つでもある。

 今回、その画像をイラストにしてみたが、これはこれで今風のデジタルアートのようで、ディテールが素晴らしい。流石に、Midjourneyの画像生成能力である。

 更に、最後のイラストは、Midjourneyで使用したプロンプトをそのままChatGPT DALL-Eへ投げ込み生画像成を試みたが、これはDALL-Eらしいモデルとなっている。残念ながらアーティスティックさには欠けており、満足のいく画像とはなっていない。

 このように、同じ生成AI上で、プロンプトを若干変更するだけで、生成される画像がほぼ同じ構図のまま画風を変えることができるのは素晴らしいし、時間も短時間で仕上げてくれる。

 先々の商用利用の可能性が期待でき、実験の価値はありそうだ。

▼Midjourneyで生成した「山桜とモデル」(写真)
20240310compare-lady-3


20240310compare-lady-1


20240310compare-lady-2


▼Midjourneyで生成した「山桜とモデル」(イラスト)
20240310compare-lady-4


20240310compare-lady-5


20240310compare-lady-6


20240310compare-lady-7


▼DALL-Eで生成した「山桜とモデル」(イラスト)
20240310compare-lady-10


20240310compare-lady-9


----------
◎ロゼッタストーン公式サイト(since 1995/熊本県第一号WEBサイト)
 https://www.dandl.co.jp/Link
プロンプト・文責:西田親生


                     

  • posted by Chikao Nishida at 2024/3/10 12:00 am

1995年以来情報発信している老舗ポータルサイト「ロゼッタストーン」のブログをお楽しみ下さい。詳細はタイトルまたは、画像をクリックしてご覧ください。

behanceオブスクラ写真倶楽部ディー・アンド・エルリサーチ株式会社facebook-www.dandl.co.jp