※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 ・予備知識がなくても理解できるように工夫しました。 ・数学的な詳細だけでなく、学んでいる内容の位置づけが理解できるように配慮しました。 ・最後までつまずかないように途中の式変形を丁寧に記述して、分かりやすく解説しています。 ・解答、解説付きの演習問題がセットになり、独学で読み進めながら、理解度を確認することができます。 ・量子力学の教科書と一緒に読むことで、より深く正確に量子現象を理解できるようになります。 ・素粒子や電子の波動性と量子化の概念に触れることができます。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 第1部「測度と積分」では、大学初年級の微分積分学の知識さえあれば、本書のみで首尾一貫して体系的に最近のファイナンス理論とその理解に必要な確率積分の学習を行える。また、自習者の便宜をはかるため、本文の随所に問を挿入するとともに、その解答例を付録に付けた。 第2部「確率積分」では、一般の半マルチンゲールと共に点過程による確率積分を扱っている。ファイナンスでよく用いられるものについては、できるだけ前に配置し、具体的なものから始まって抽象的で一般的なものとなるように構成している。 第3部「ファイナンス」では、デリバティブの価格評価から各経済主体の資産選択と均衡での資産価格評価までを、マルチンゲール法を基軸として一貫して統一的なフレームワークによって記述している。

基本的でシンプルな非線形微分方程式から導かれる、べき乗則の数理を詳述する。その数理は今日、ツァリス統計として、主に統計力学、情報数理、統計学の分野で知られている研究に直結する。統計力学、情報数理、統計学の初歩を学んだ学生を対象にしたツァリス統計の入門書である。 本書は2010年8月に(有)牧野書店から刊行された『複雑系のための基礎数理―べき乗則とツァリスエントロピーの数理』を共立出版(株)が継承し発行するものです。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 一般的に調査・観測データには欠測が生じることが多く、適切な欠測データの処理をしなければ、解析結果に偏りが生じることがある。多重代入法は、尤度解析法と並んで最も汎用的な欠測データ解析法であるが、これまでの書籍では理論的な解説が主で、実際の応用事例や具体的な手順の記述が少なかった。そのため、実証分析を行う社会科学者や実務者が多重代入法を実際に活用することにはハードルがあった。 本書は、ワンポイントとして代入法を中心に解説している。平均値のt検定、重回帰分析、ロジスティック回帰分析、時系列分析、パネルデータ分析といった社会科学において頻繁に使用される分析手法に関して、データに欠測が生じている場合に、多重代入法を用いてどのように欠測データを処理していけばよいかを具体的に示している。 事例で扱ったデータとRコードが掲載されているので、読者は本書に示された手順を再現しながら、欠測データの解析法を学んでいくことができる。主に、ウェブ上で入手可能な実データで解説しているので、実践的な技能が身につく。本書は、座学として単に読むだけでなく、ぜひコンピュータ上で実際に処理を体験して欲しい。それが、欠測データの解析法を理解し、修得する近道である。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 本書では、応用範囲の広い「時系列解析」について、マーケティングやIoTなどの現場における実解析で応用ができるように解説の内容を選定し、手法の基礎的な理論をPythonのサンプルコードとともに解説した。簡単なデータを用いた簡単な課題を例にとり、基礎的なモデル構築の過程を段階的に体験できるように、また、自学により応用範囲を広げてもらえるように、どの場面で、なぜその手法を使うのかを考えられるように説明している。 本書では、経済・マーケティングの分野で多く用いられるARモデルに代表される自己回帰型の古典的なデータ解析手法、工学分野の信号処理でも活躍の場面が多いカルマンフィルタに代表される状態空間モデル、IoT分野で活躍の場面が多い異常検知について説明している。 解説では、各手法について、より簡単な手法から説明し、各データに対してモデリングがうまくいかない理由とその克服方法を合わせて提示することで、段階的に各手法の必要性を理解できるように心がけている。

高校の地学教師であった著者はふとしたきっかけでボルネオの原生林に行き，テナガザルの歌を聞いた。その歌に魅力を感じ解読しようとした結果，気がつくと20年間も野生テナガザルを追跡することになった。また，動物園で出会ったテナガザルがあまりヒトによく似ていることに驚き，その認知について様々な実験観察を通してヒトとの比較を試みた。最終的には，小型類人猿であるテナガザルを通して，ヒトのルーツを問う。 テナガザルの歌の特徴やヒト言語との類似，テナガザルの隣人関係について述べながら，コーディネーター岡ノ谷先生が提唱する「言語の歌起源説」に迫る。熱帯雨林でのフィールド調査はどのようなものなのか，ボルネオテナガザルはどのような生活をしているのか？　テナガザルの歌はどのような特徴があり，何か意味があるのだろうか？　テナガザルはどのような能力をもっているのか？　著者の疑問とともに，臨場感を味わいながら読み進めていくことができる。

コミュニケーションする植物…？！　植物のもつ不思議な能力を知っていますか？ 　植物の香りは，周辺の様々な動植物に直接的・間接的に作用している。言い換えれば，香りがツールとなって植物とほかの生物がつながり，生物間相互ネットワークを構築していることを，読者にも身近な植物を用いて軽快な語り口で分かりやすく説明している。この植物の出す香りは，動けない植物のもつしたたかさの一つの武器でもある。 　第1部では，香りを介した植物と虫の関係を，第2部では，香りを介した植物同士の関係について解説し，香りが取り持つ関係と，植物のもつしたたかさを垣間見る。 　著者が実験前にどのようなことを考えて仮説を立て，それを検証するための実験を設定し，実験結果から考察を行うかが順序立てて記述されてあり，わかりやすい。また，実験の失敗から次の仮説が生まれること，野外調査でのできごと，アメリカ留学時代の体験談，さまざまな研究者との出会いなどのエピソードが，著者ならではのユニークな視点で織り交ぜられ，研究の面白みも味わえる。 　植物が操る匂いがもたらす虫や植物同士のコミュニケーション，また害虫防除に興味のある読者に届けたい一冊。

本書では、40億年の生命の歴史のうち、これまであまり取り上げられることがなかった、最初の30億年の微生物の時代の進化を主題として扱い、原核生物～真核生物の進化を一連のつながりのなかで解説する。 　われわれ動物や植物の祖先として、細菌や古細菌のような原核生物を想定して進化を考える人はほとんどいないだろう。いや、つい40年ほど前までは微生物学者でさえも、細菌の系統進化を他の大型の生物と同様の分類基準で捉えることなど不可能であると考えていた。このことを可能にしたのは、アメリカの微生物学者、カール・ウーズであるが、本書では、ウーズが成し遂げた偉大な業績を紹介し、その延長上で繰り広げられた真核生物の誕生をめぐる研究者たちの熱い議論を辿ることにより、進化を捉える新しい視点を提示する。 　また、本書では生命誕生前史とも言うべき化学進化や、真核生物誕生のきっかけとなった光合成細菌の進化についても触れることで、真核生物の誕生の背景についての理解を深める。そして新しい技術や解析法を駆使して世界の研究者によって進められた真核生物の祖先探しの努力を紹介し、「なぜ、われらが古細菌の末裔なのか」についての理解に結びつける。 　微生物を視野に入れて生命の進化を捉えるとき、真核生物の誕生こそが進化の大転換点なのだ。

自然や生きものを愛する人が知っておくべき環境学について、生態学を専門とする筆者が軽快な文章で説明する。生態学と環境学の違いに触れ、さまざまな環境問題の例を取り上げながら、環境問題を考えるうえで欠かせない「視野」を伝授する。第一線を走り続ける科学者としての心構えや、筆者が進めている最新の研究についても紹介。「自然が大好き」「自然についてよく知っている」という人へ向けた、環境学に関する入門啓蒙書。

ねずみ算から始めて、差分方程式（漸化式）の数理モデルのみを取り扱いながら、数理モデリングの基礎を丁寧に解説する。微分方程式の数理モデルは扱わない。 生物個体の集合として定義される「個体群」の「大きさ」の時間変動の動態を、個体群ダイナミクス（個体群動態；populationdynamics）と呼ぶ。その数理モデルの研究は、学際分野の1つである数理生物学の基礎として、最も豊かに発展してきた。本書の趣旨は、その数理モデリングの理（ことわり）、すなわち、数理モデルの構築や構成・構造の論理の手始めをしたため、読者にその面白さや広がりを感じてもらうことである。特に、様々な生物学的概念を導入しながら、個体群ダイナミクスに関する数理モデルの多角的な展開を論述することにより、読者が数理生物学における数理モデリングの肝に触れ、その意味について考える機会を得る場を提供する。

最近になって、脳を作る基本的な発生機構は脊椎動物の誕生とほぼ同時にできあがっていたことが明らかになってきた。このときにできあがった脳の原型は、脊椎動物の進化という大洋を筏のように漂流し、各系統の確立とともに様々な形に結実してきた。しかしながら、これまでこうした多種多様な脳が人々の関心に触れる機会は極めて少なかった。本書では、そうした脳に隠された秘境のような場所を紹介していく。 本書ではこれまでにない試みとして、最新の古生物学の知識を取り入れ、脊椎動物の歴史を紐解きながら、様々な脊椎動物の脳、その形態や発生、そして脳の進化を論じる。これにより、顎の獲得や四肢の発達、飛行能力の獲得といった進化イベントの際に、脳にどのような革新が生じたのかを物語を読むように理解できる。 著者のユニークでわかりやすい語り口も本書の大きな特徴である。さまざまな巨大生物・怪獣・宇宙生物を例にしたり、いわゆるソウルライクな死にゲーをする際のキャラクターのステータス割り振りになぞらえて（このようなゲームでは、ゲーム内で得た金銭や経験値をもとにして、筋力・体力・技量・魔力を割り振っていく）、「視覚」「聴覚」「嗅覚」「運動能力」といったステータスを上げるにはそれぞれの脳領域をどのように進化させるとよさそうか、そして実際の脊椎動物ではどうなっているかといった説明がなされたり、読者の想像力と妄想力が大いにかきたてられる内容となっている。

たった9時間で 全米に散らばった10個の赤い風船を探し出せ！ ビジネス、研究、諦めていた大きな課題を、小さな力を集結させて解決する具体的な方法を解説。 Wikipedia、 Uber、 Airbnb、 Kaggle、 クラウドファンディング、プラットフォームエコノミーを支える科学について、初心者から研究者まで役立つ設計法を網羅する。 「人工知能」「新しい働き方」など、未来の社会に関わる多くのコンセプトを実現する鍵、それが「クラウドソーシング」である。本書は、クラウドソーシングと、それと密接に関連するコンセプトである「ヒューマンコンピュテーション」の科学と方法を体系的に説明した初めての入門書である。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 確率関数あるいは確率密度関数の集まりからなる統計的モデルのもつ自然な微分幾何学的構造を扱う。統計学に関して深入りをせずに、入門的な内容を解説している。数学的予備知識としては、微分積分、線形代数を前提としており、さらに測度論や多様体論、接続の微分幾何学といったものが必要となるが、それぞれの項目については丁寧に説明している。また、それらの基礎となる知識は、はじめにすべて述べてしまうのではなく、必要になったときに、その都度述べているため、使い方がわかりやすく、理解を諦めてしまうことのないように心がけている。 全体は7つの章からなる。第1章から第3章までは確率関数からなる統計的モデルに関する基礎的事項を扱う。特に、第2章ではフィッシャー計量について述べ、チェンツォフの定理を示す。また、第3章ではα-接続や接続の平坦性と関連して、e-接続やm-接続について述べる。第4章では確率密度関数からなる統計的モデルを扱う。第5章では統計的モデルの一般化である統計多様体を扱う。第6章では接続の微分幾何学に関連して、自己平行部分多様体について述べ、平坦アファイン接続に関する準備をした後、これらを指数型分布族あるいは混合型分布族とよばれる典型的な統計的モデルに対して応用する。第7章では双対平坦空間を定義し、ダイバージェンスについて述べた後、統計学の基本定理であるクラメル-ラオの不等式を示す。 本書を通して、機械学習や量子情報理論につながる、情報幾何の世界の扉を開いてほしい。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 メタヒューリスティクスとは、難度の高い最適化問題を解くための経験的手法（ヒューリスティクス）を有機的に結合させたものであり、最近では、実務的な問題を楽に解くためのフレームワークとして、実務家の間でよく用いられる最適化アルゴリズムとなっている。実際問題を解くとき、ある程度のプログラミングの腕と、メタヒューリスティクスの選択眼と、設計のコツさえつかんでいれば、比較的短時間でロバスト（頑強）な解法を設計できる。本書では、メタヒューリスティクスを単なるアイディアの羅列ではなく、なぜそのアイディアがうまく働くのかを、数理的に説明することを試みる。また、数理計画とよばれる最適化の一分野とメタヒューリスティクスの融合についても解説する。一般的なアルゴリズムの記述だけでなく、種々の具体的な応用への適用を通して、自分で一から効率的なメタヒューリスティクスを設計できるようなコツを伝授する。

As global energy and environment problems draw increasing attention, Japan has set a target of net zero greenhouse gas emissions by 2050. It has become even more important to promote the development of technology for fully utilizing hydrogen in the future, and also to explore fundamental science.However, since the foundational science related to hydrogen (hereinafter, hydrogen science) spans an extremely wide range of academic fields including engineering, chemistry, physics, and biology, sufficient opportunities have not been established for sharing cutting-edge trends and promoting joint research. Against this kind of background, the “Hydrogenomics: Creation of Innovative Materials, Devices, and Reaction Processes Using Higher-Order Hydrogen Functions” project was established under a Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (FY2018 to FY2022). Through this framework, research has been promoted with the aim of creating the science for mastering the advanced use of hydrogen. We call this research area “hydrogenomics” (hydrogen + omics [system of learning]), and strive to promote joint research related to the diverse physical properties and functions of flexibly and continuously transformable hydrogen through cooperation between researchers in a wide range of academic fields including engineering, chemistry, physics, and biology. Practical, systematic joint research into hydrogen science that spans such as wide range of academic fields is unprecedented worldwide and this is the first such attempt. This book summarizes the following to provide a practical guide for obtaining new directions and widely sharing the state of activities in this new academic field, hydrogenomics. Chapter 1 “Diverse properties of hydrogen in materials” gives an overview of the “high densification ability of hydrogen”, which is related to many of energy functions; the “interfacial localizability of hydrogen”, which is important for enhancing electronic functions and mechanical properties; the “fast migration ability of hydrogen”, which includes short- and long-range migration phenomena and coupling with electrons related to new conceptual devices: and “high activation ability of hydrogen”, which is related to new material conversion processes. In order to fully utilize hydrogen based on these properties, it is essential to also perform research into analyzing and predicting hydrogen, which is difficult to detect in materials, with higher accuracy than ever before. Chapter 2 “Advanced measurements and calculations for hydrogen in materials” introduces cutting-edge hydrogen measurements driven by new methods, and the latest hydrogen calculations for “seeing” invisible hydrogen. Chapters 3 to 5 introduce some results related to fully utilizing hydrogen to explain the state of activities in “hydrogenomics”. Chapter 3 “Synthesizing new materials” explains the latest in high-pressure synthesis and thin-film synthesis technology, and then introduces hydride-ion conductors, hydrogen boride sheets, and other materials. Chapter 4 “Designing new devices” introduces new concepts for devices related to hydrogen and hydrides, such as hydride-based all-solid-state batteries, hydrogen-doped solar cells, rechargeable fuel cells, and proton-coupled electron transfer thermochemical cells. Furthermore, Chapter 5 “Providing new reaction processes and visualization technology” introduces new synthesis techniques for amino acids and ammonia, and new hydrogen visualization technologies using metal complexes. [Translation and revision from the Japanese language edition: The Science of Fully Utilizing “Hydrogen” Hydrogenomics, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 2022]

オノマトペとは、擬音語・擬態語の総称である。従来のオノマトペに関する書籍は言語学や心理学分野のものであり、関心はオノマトペという言語現象そのものであった。 それに対して本書は、人の感性を定量化するためのメソッドとしてのオノマトペの強みと面白さ、言語学・認知科学・工学まで幅広い研究で活用される可能性を伝える。オノマトペ研究の第一人者である筆者のこれまでの研究をたどりながら、五感・感性・感情までオノマトペで表される豊かな情報を数値化する手法として、筆者が提案したシステムを紹介する。さらに、そのシステムを使った産業界（製造業、医療など）での応用例もいくつか挙げる。 本書の対象としては、言語学や心理学だけでなく、人工知能など工学分野に関心をもつ学生や一般の読者に読んでいただきたい。さらに、消費者が製品から何をどのように感じているのか、どうしたら消費者の感性に効果的に訴求するものが作れるのか知りたい産業・マーケティングに関わる読者にも役立つ本になることを期待している。

巨大な樹木は比較的単純な部品の積み重ねによって出来上がっている。その最小単位は地上ではシュートと呼ばれ、葉とそれを支える軸、そして次に軸となるべく待機している芽とから成り立つ。巨大な樹木は多数のシュートの積み重なったものであり、シュートの1本や2本が無くなってもびくともしない。葉や枝はまさに「枝葉末節」である。しかしこの枝葉は、巨大樹木のミニチュアでもあり、この部分に着目すれば、巨大な樹木の全容をある程度推測できる。 本書は、葉寿命研究の世界的な第一人者が、シュートの観察に始まり葉寿命の問題へと取り組み、それを常緑性・落葉性などさまざまな応用問題へ発展させていく様子がノンフィクション風に書かれている。

生物を「システム」として理解しようとするシステム生物学という学問が注目を浴びている。システムとして生物を理解しようとすると、生物と機械（たとえばラジオ）には多くの共通点が見えてくる。 本書ではこのようなシステム生物学の考え方が通常の生物学とどのように違い、面白く、そして今後の生物学の発展にどのように貢献できるのかについて、生物学を教育背景としながらシステム生物学の世界に飛び込みそして魅了された筆者の経験や考えをもとに、実例を挙げながら説明する。読み終わった後、「生物を理解するのにこのような考え方があるのか！」と少しでも思っていただけたなら幸いである。

神経美学（neuroaesthetics）とは認知神経科学の一分野であり、脳の働きと美学的経験（美醜、感動、崇高など）との関係や、脳の機能と芸術的活動（作品の知覚・認知、芸術的創造性、美術批評など）との関係を研究する新しい学問である。神経科学者だけでなく、心理学者、哲学者、アーティスト、美術批評家などが参画する学際領域であり、近年ヨーロッパや北米を中心に盛んに研究成果が発表されている。 本書は、その誕生から今日までの約15年余りの成果をわかりやすく紹介する入門書である。神経美学の定義からはじまり、絵画と音楽などの芸術の美や、道徳や数理などの「視えない美」における脳の働きを説明し、芸術や外面的特徴だけではなく、美が様々な対象に現れることを示す。つづいて、文脈や状況によって変化する美的判断の柔軟性、美しさと醜さの違い、悲哀の中にある美、美と快感の関係、芸術的創造性などについて、最新の脳機能研究成果を紹介していく。最後に、これまでの脳機能研究の視点から美的体験の認知的枠組みを示し、美の感覚はどのような機能をもち、われわれにどのような恩恵をもたらすのかを論じる。

最適化問題のうち比較的考察しやすい「線形計画問題」の「最大問題」に焦点を絞り、その解決法（線形計画法という）とそれに必要な数学の基礎を学習する『早稲田大学全学基盤教育シリーズ　線形の世界―線形代数学への入り口―』のサブテキスト。『線形の世界―線形代数学への入り口―』各章に設けられている演習問題を再掲し、解答について丁寧に解説。

「限られた資源の中でいかに利益を最大にするか？」あるいは「どうしても発生する損失をいかに最小にするか？」といった問題は最適化問題（あるいは数理計画問題、オペレーションズ・リサーチ(OR)）といわれ、実社会でもよく現れる。本書では、最適化問題のうち比較的考察しやすい「線形計画問題」の「最大問題」に焦点を絞り、その解決法（線形計画法という）とそれに必要な数学の基礎を学習する。さらに、線形計画法をより深く理解するために、連立１次方程式の解のしくみについても学習する。本書により、線形計画問題の最大問題がたやすく解決できる数学的能力を習得できる。また本書は線形代数への入門、また線形計画法の初学者のための自習書としても最適である。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 本書は中学、高校の数学教師、および将来その職につくことを目的に勉強をしている人を対象としています。特徴は、各項「背景」「課題」「解説」「演習」の4つからなり、ときにそれに「余談」が加わり、よりその項の理解を深めます。数学教育での問題解決は、数学教育を活性化する重要な手法で、教師にもありきたりでない問題解決の経験を持つことが強く求められます。本書は教職にある人、それを志す人に理解してほしい問題解決の諸側面を経験してもらうことをねらいとした、教師にある人や、それを志す人のための問題集です。 本書は、『教職数学シリーズ 実践編10 教師のための問題集』として1990年初版発行後、以来、長年にわたり読者の方々にご愛読いただいてまいりました。このたび、多くの読者からのご要望を受け、新たに『数学教師のための問題集』と改題し単行本として再発行することといたしました。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 本書の目的は、複素関数論あるいは複素解析学に入る前の段階までの数（カズ）としての複素数について厳密性を維持しながらできるだけ平易に解説することである。新しい工夫としては、通常の教科書ではあまり触れられることのない数の超越性の初等的部分を扱う点と、複素数と「定規・コンパス」の組み合わせを強調したことである。 自然数から数を順次拡大する必然性を“代数方程式の原理”（根の存在）に求め、これを柱に複素数の理論を展開する。代数方程式の定理（ガウス）の証明を実数の完備性に基づき厳密に証明する。応用として、超越性の判定において古典的なリュービルの定理や、eやπの無理数性と超越性の初等的証明を与える。一次変換と等角性を解説し、その結果を用いて非ユークリッド幾何学を平易に解説する。 各所に複素数の演算を「定規とコンパス」で実現する解説と演習が与えられている。この延長線上で最終的には、非ユークリッド双曲幾何を定規とコンパスで描くことを実行する。本書を最後まで読まれた読者は、非ユークリッド双曲幾何の無矛盾性がポアンカレモデルを通してユークリッド幾何のそれに帰着し、結局は実数論の無矛盾性に帰することを経験することになる。一見抽象的と思われるロバチェフスキー・ボリアイの非ユークリッド双曲幾何もその原理は定規・コンパスで紙上に実現されるということを体験することとなる。 巻末補足では、対称式、代数的数の四則、集合論的実数の構成の解説をする。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 本書は、古典機械学習ともよぶべき題材に的を絞り、考え方をできるだけ詳細に記述した教科書である。本書では、機械学習全体の網羅や、深層学習を中心に据えた説明は意図していない。大量のデータが存在する対象、あるいはその近傍の対象に対しては、深層学習はきわめて高性能を発揮する。しかし、少数のデータしか得ることができない対象も多く、本書で紹介する古典的な機械学習の手法は、今後も随所で活躍するであろう。とりわけ、ベイズ的な考え方は、予測の損失最小を保証するという意味で重要である。多くの大学理工系の学部で、初年次あるいは2年次に学ぶ多変数の微積分や、固有値問題の基本をふくむ線形代数、それと確率と統計の基本事項は既知としているが、確率と統計や、対称行列に関する固有値問題などの数学的事項の要点は、第V部としてまとめた。 本書は多くの優れた書籍を参照して書かれ、とりわけ、C. M. ビショップ（著）、『パターン認識と機械学習』の影響は随所にみられる。数学的記法も同書に準拠した。また、構成は、K. P. Murphy， “Probabilistic Machine Learning: An Introduction”の影響をうけている。Murphyの本では深層学習を1つの部としているが、本書では深層学習の部はもうけず、ニューラルネットワークの基礎的事項をパラメトリックモデルの部へ、また、深層生成モデル（の1つであるVAE）を潜在モデルの部へおいた。ベイズ推論の重要性に鑑み、潜在モデルを第IV部としたことは本書の特徴の1つである。 各章には演習問題、巻末には解答例と丁寧な解説を掲載。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 高校や大学教養課程の教科書に登場する関数たちは、何回でも微分でき、積分も可能なものばかりだ。関数はこのようにお行儀の良いものばかりなのか？　否、教養課程の教科書に載らない「ヘンテコな関数」の方がずっとずっとたくさん生息しているのだ。 このようなヘンテコたちは、数学史のターニングポイントを演じたり、様々な専門分野への橋渡しも担っている。 本書は「ヘンテコで刺激的な関数」を寄せ集めたカタログである。関数たちが織り成す信じがたい現象をきっかけに、現代解析学への扉を開く一冊である。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 「数学の授業は、わけがわからないままに勝手に進んでいく」という経験は、多くの学生に共通するようだ。もちろん、教える側の数学の先生は、授業を受ける学生がわかるように、と思って教えているはずである。では、なぜ、わけがわからないまま進んでしまう、と多くの学生が感じてしまうのだろうか。それは、数学を教える側が見ている世界と、数学を学ぶ側が見ている世界がまったく違っているのにもかかわらず、教える側は自分が見えている世界が、学ぶ側にも当然見えているだろうと考えて教えているということにある。言い換えると、数学ということばを話せる人が、数学ということばを話せない人に、数学ということばで話しているというのが、これまでの数学の授業だったといえるのではないだろうか。 このような考え方に立つと、これまでの数学の授業やテキスト、参考書などの問題点が見えてくる。そこで本書では、数学の用語をできるだけ身近なことばに直して説明し、考え方や解き方も、数学が得意ではない人でもわかるように工夫して説明した。 本書の基本的な特徴を3つ示しておこう： （1）現実の問題を示して、その問題に隠れている数学的構造を探り当てることから始めている。 （2）問題‐解説‐数学的なまとめ、の構成にしている。 （3）数学の豊かなイメージをつくる練習問題を設定している。 第二版では、微積分の章の構成の見直し、多変数関数の章へのラグランジュの未定乗数法の追加し、現実の事例を用いた演習問題をさらに加えている。2022年度からの高校のカリキュラム改訂への対応として、ベクトルなど基礎知識の解説を補っている。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 二人の天才数学者、コンウェイとコクセターが発見した美しい数字のパターンがフリーズ（frieze）である。 フリーズの数学は、多角形の三角形分割と組合せ論、連分数、射影平面上の点配置、球面幾何学など、整数論はいうにおよばず、グラフ理論や幾何学、より高度な代数学へと驚くべき広がりを見せ、現在も活発な研究が続いているホットな話題である。 本書はそのフリーズを基本から解説した、数学の初心者から研究者までがたのしめる日本で最初の「フリーズの数学」への入門書である。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 本書は、すべての物理理論を統一的に記述できる唯一の理論的枠組みとしての解析力学の役割と、その基礎概念を理解し、本質を習得することを目的とした本格的入門書である。Newton力学を等価な別の形式に書き換えるという狭い意味での解析力学を主眼に据えていない。 本書では、古典力学を超えて現代の物理学を学ぶために必要な「粒子の解析力学」と「場の解析力学」を対等に扱う。現代の物理学、特に、素粒子物理学や宇宙物理学、あるいは物性物理学を学ぶときに、それまでに学んだ解析力学の知識だけでは足りないと感じて、解析力学を学びなおす必要が生じないよう配慮している。古典力学の問題を解くことは本書の主たる目標ではないが、読者の便を考慮して、重要な題材はできる限りカバーしている。 大学1年生からでも読めるよう、微積分と線形代数の知識のみを仮定し、数学の習得に追われて物理の本質を見失わないように、数学の導入は最小限に抑えている。

　近年注目を集めているビッグデータという言葉に代表されるように、データのもつ価値についての認識はますます高まっている。さらに、自然科学分野から社会科学の分野、さらには政府関係の様々な施策に至るまで、データに基づいた意思決定の大切さが認識されている。数理統計学は、（ランダムネスを伴った確率現象として現れる）データの背後に確率モデルを想定して推測を行うための土台となる、数学的基礎を提供する。本書は、数理統計学に関する基礎的な内容はもとより、近年広く利用されている現代的な内容までを盛り込んだテキストである。 　最初に、統計的推測を行う上で必要な確率・確率分布の基本的な事項を説明する。次に、最初に準備した道具立てに基づいて、確率分布に関する推測方法を説明する。ここまでにおいては、必要な知識をシンプルに解説し、また内容の理解を深められるように、演習問題を豊富に盛り込んでいる。最後に、最も役に立つ統計モデルの1つである線形回帰モデル、点推定を中心とした推定の不偏性や不変性などのリスクに基づいた最適性の理論、MCMC法・ブートストラップ法・EMアルゴリズムなどの計算統計学、そして代表的な確率過程といった発展的な内容を扱う。 　初歩的な内容から始まりながらも、最後には現代的な内容まで到達することができる。初学者から意欲的な読者にまでおすすめできる、非常に内容豊富なテキストである。

本書の目的は、近年発展のめざましい非平衡統計力学について、基礎から最先端までの道案内をすることである。現代的な非平衡統計力学の本格的な教科書（2000年代以降の大きな発展である、「ゆらぎの定理」などの「ゆらぎの熱力学」の考え方を本格的に取り入れたもの）は、本書が和書で初である。とくに、情報と熱力学を融合させた「情報熱力学」について本格的に解説された教科書は世界的にも例がなく、本書のもっとも大きな特徴である。 読者に専門的な予備知識は要求せず、物理学科や応用物理学科の学部2年までで習う程度の熱力学・統計力学の初歩的な知識だけで読めるように工夫されている。とくに情報理論については、完全にゼロから解説を行った（したがって、本書のそれなりの部分は、意欲ある高校生なら読めるはずである）。また、ランジュバン方程式など伝統的な非平衡統計力学の概念についても、予備知識を前提にせずゼロから解説した。 一方で、熱力学不確定性関係など、現在世界的に活発に研究されている最先端の話題についても詳細な解説を行っているため、統計力学を専門とするプロの研究者にも有益である。量子ドットから生体分子モーターまで多彩な具体例を取り上げることで、異分野への接続に留意した（とくに生物物理の研究者は、主要な読者層の一角になるはずである）。 ちょうど1セメスター程度の講義に用いることができるよう、コンパクトにまとめられている。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 数学を専門とはしないが必要とする学生向けの微分積分学の教科書。計算の仕方だけではなく、「これから何をやろうとしているのか、これは何のためにやるのか、それはなぜ成り立つのか、それはどのようなことに応用されるのか」といった点について、分かりやすく解説していくことを目標とした。 各節の構成としては、まず、その節で身につけてほしい内容をPointとして簡潔に述べ、次にそれを用いた例題を掲げた。このスタイルは、その節でどのようなことをやろうとしているのかを予め概観し、その上で詳しい内容を学ぶ方が理解しやすいとの考えに基づいたものである。ところどころ、節の最後に「これをやったらアウト！」というコラムも入れた。これは著者達の経験に基づき、学生諸君の犯しやすい誤りを掲げたものである。また、冒頭に述べた本書の対象者に鑑み、ε－δ論法は採用しなかった。様々な定理の証明も「厳密さ」より「どのようにして示すか」が理解しやすいように述べることを目標とした。あえて証明を省略した定理もある。 付録として高等学校までに学習している初等関数の基本的な性質やグラフなどを、復習を兼ねて掲げた。本文も、特に高校における「数学III」を未履修のまま理工系学部に入学してくる学生の増加を考慮して、高校で履修すべき内容も復習を兼ねて、その意味が伝わることを目指して論述した。 ※本書は2018年8月に（有）牧野書店から刊行された『例からはじめる微分積分』を共立出版（株）が継承し発行するものです。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 生物の世界は感動的であると同時に謎に満ちている。その謎に切り込むにはいろいろなアプローチがある。本書はその中でも、「理論生態学」に基づいた進化へのアプローチを紹介している。それは数式を使って生物の性質の解明に取り組んでゆく分野である。生物のことを考えるのになぜ数式なのか、と違和感をもつ読者もおられるかもしれない。ご存知のように物理学の分野では、基本的な理論が数式で表現されることで様々な現象の理解が進展してきた。それは数式が、現象に作用する力学やそのメカニズムを明確にする上で有効なツールであるからにほかならない。それと同様に生物学においても、数式を用いることで基本的な因果関係や過程に作用する力学をより明確に理解することができるのである。 本書では、そうした数式を用いて生物の適応進化に作用する基本メカニズムを解明するアプローチを紹介する。その内容は、現実の生物の進化への言及は必要最低限で、しかも少なくない数式を伴うものとなる。生物の進化を扱うというイメージからは、ギャップを感じる読者もいるかもしれない。しかし、それらの数式は生物の適応を考える上での強力なツールであり、それを駆使することで生物の進化にはたらく一般的な法則性を明らかにすることができるのである。この本を通じて、読者諸氏に適応進化を理解する上での理論の力と有効性をかいま見てもらいたい。そして同時に、進化研究の奥深さを知ってもらうことが本書の目的である。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 本書はデーン手術を主要なテーマとして3次元トポロジーを展開する初の本格的な教科書である。デーン手術誕生から最新の話題まで、デーン手術に関する研究テーマがほぼ網羅されており、3次元トポロジーで重要なザイフェルト多様体と双曲多様体、さらにトーラス分解をデーン手術と関連させることでより明確に理解できるよう構成されている。三角形分割問題、基本予想、平滑化問題などTOP圏、PL圏、DIFF圏における多様体の間の関係については独立した章を設け、通常あまり触れられることのない話題についても解説を試みた。 読者対象は学部上級生から研究者までを想定しており、基本的な内容から最先端の内容まで学ぶことができる。証明や細かな議論を飛ばして読めば、デーン手術を中心とした3次元トポロジーの大まかな流れをつかむこともできる。 なお、カラー図版を豊富に用いることで、より理解しやすくなるよう心掛けた。本書で3次元トポロジーの世界を楽しんでほしい。 ※本文フルカラー

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 この本は、純粋数学としてのルベーグ積分を学ぶことはもちろん、このルベーグ積分の発展的な側面として活用されているいまどきのテーマである、量子力学、フーリエ解析、数理ファイナンスなどの理論物理や応用数学にも目を向けた形でまとめている。実際には「わからない」という理由で数学科の講義では最も人気のない科目であるが、微分積分、位相の一部の復習からはじめること、なるべくシンプルな身近な話題で話を展開すること、上であげた応用面での活用に向う、というはっきりとした目的で展開させている点などの配慮をしている。

本書は，統計的因果推論の理論（数理的メカニズム）と実装（Rによる数値解析）の両方を統一的にカバーしたものである。具体的には，ハーバード大学統計学科のDonald B. Rubinの提唱した潜在的結果変数の枠組みによる統計的因果推論を扱う。また，データの一部が観測されない場合の因果推論も扱っており，これは類書にはほとんどみられない本書の特徴である。本書の数理的な理論解説は，できるだけ高校数学の範囲内で理解できるように工夫した。微積分や線形代数も，ほぼ登場しない。さらに，必要な数学的知識は，登場する箇所で解説を加えた。また，Rを使った数値計算により，数学が苦手な人にも統計的因果推論のメカニズムを理解してもらえるように工夫している。そして，数式とRコードとの対応関係をRの初心者も理解できるように，できるだけ1行ごとに完結するコードを書くよう心がけた。さらに，Rを使って統計的因果推論の実証研究を行うための実践的な内容も盛り込んでいる。本書の解析結果は，シミュレーション結果を除いて，すべて，本書の中に記載されているRコードを使って再現できるようにした。そして，本書で使用したデータはすべて，本書のサポートページからダウンロードして使用できるので，本書記載のRコードと一緒に活用することで，統計的因果推論を実践的に学ぶことができる。

今まで数学を敬遠してきた文系学生を主な対象とし，高等学校で学習する数学知識を前提とせずに，実社会で数学が活用されている例として「金利」を取り上げてその仕組みを解説。まずはイントロダクションとして金利と金利用語について簡単に紹介し，前提知識となる数の概念や方程式について解説する。その後，金利の初歩である単利計算と複利計算を例として，等差数列や等比数列，指数，対数について順に取り上げ，それらの知識をもとにローン計算や究極の複利である連続複利を学ぶ。それぞれ，まずは金利の具体的な例を紹介し，それを理解するのに必要な数学単元を解説する方法で進める。また，公式の導出についても順序だてて説明することで，論理的思考力の養成を意図している。問題解答付き。

寄生虫の生態学および進化学的に重要な研究例を体系的にまとめあげ，分野における研究レベルを押し上げた革新的な教科書“Evolutionary Ecology of Parasites（Second edition）”の待望の邦訳。原著出版から10年以上が経過した現在においても，本書は世界各国の専門家に影響を与え，研究の手引きとして，あるいは分野を俯瞰するためのスタンダードな情報源として利用され続けている。今やこれを読まずして寄生虫の進化生態学的研究は不可能と言っても過言ではない。 国内外問わずこれまで多くの教科書が寄生虫のネガティブな側面に目を向け，宿主に与える影響やその制圧・制御にページを割いてきたが，本書では寄生虫を生態系の一員として見つめ直し，一貫して生き物としての純粋な興味・関心について丁寧に説明を重ねている。本書を読むことにより，寄生現象を個体レベルから群集レベルに至るまで階層的に深く理解できる。終章においては将来的な気候変動や防除に対する示唆に富んだ応用的指針ももたらしている。本書が提示する課題は日本の関連分野においても挑むべき内容であり，将来的な発展に貢献するであろう。 [原著：Evolutionary Ecology of Parasites: Second Edition, Princeton University Press, 2007]

この本は、先に訳出した同じ著者の本「コンサルタントの秘密」の姉妹編であって、両編合わせて著者ワインバーグ氏のこれまでの仕事の集大成ともいえるものである。著者ワインバーグ氏は、序文において「成功したシステムと不成功に終わったシステムを比べてみて、じきわれわれは成功のほとんどすべてが小数の傑出した技術労働者の働きに依存している、ということに気づいた。」と述べている。 人はスーパーエンジニアというと、技術をよく知っていてどんどんすごいことを思いつく人、といったものばかりを思い浮かべるかもしれない。そしてそういう技術革新能力も貴重である。だが、スーパーエンジニアが本当に「スーパー」であるためには、技術革新の力だけでなく、動機づけと組織化の能力を併せ持っていることも必要だ。この本の用語を借りていえば、「問題解決型のリーダーシップ」を身につけていなければならないのだ。 ［訳者まえがき］より

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 製本版は基礎編と応用編から構成されている。本電子版においては、製本版から基礎編を抜粋し、固体内の超音波の伝播挙動の基礎的な振る舞い、各種超音波励起・検出法の原理、および、超音波減衰の起源について分かりやすく解説している。弾性論の基礎から述べており、弾性論を習得していなくても、異方性固体内の超音波伝播挙動を理解することができるように工夫した。応力もひずみも二階のテンソル量であるが、結局は、6つの成分を扱えば良いことから、それらを抽出したマトリクス表記による議論を行っている。そのため、テンソル表記はできる限り使用せず、6つの応力と6つの工学ひずみを起点として議論を進めることにより、固体の異方性に対する正確な記述を省略することなく、弾性論の本質を理解することができるようにした。電磁超音波センサーの章については、その原理から丁寧に解説している和書の専門書は見受けられず、本書の重要な特徴と言えよう。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 基礎編と応用編により構成しており、基礎編においては、弾性論の基礎から解説し、弾性論を習得していなくても、異方性固体内の超音波伝播挙動を理解することができるように工夫した。応力もひずみも二階のテンソル量であるが、結局は、６つの成分を扱えばよいことから、それらを抽出したマトリクス表記による議論を行っている。そして、テンソル表記は使用せずとも固体の異方性に対する正確な記述を省略することなく、弾性論の本質を理解することができるようにした。平面波の透過・反射・屈折挙動やガイド波についての解説においても、丁寧に支配方程式の導出を誘導しており、大学１年生の基礎的な数学をもって理解できるようにした。圧電現象にともなう超音波の挙動においては、基礎的な電磁気学の解説も加えており、本書のみで圧電現象の本質を理解できるように工夫している。応用編においては、他の専門書では見られない最近の計測法について紹介している。特に、国際的に重要な弾性定数計測法として定着している共鳴超音波スペクトロスコピー法（RUS法）や非接触超音波法の代表的手法である電磁超音波法（EMAT）、水晶振動子センサー（QCM）について、その原理から応用に至るまで詳しく解説している専門書は稀有であり、本書の重要な特徴である。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 工学部向けリメディアル教育用テキスト。高校の数学II・数学IIIの学力が不十分な新入生に向けて、工学系学生に求められる素養としての基礎数学・微分積分を学習する。練習問題を多数掲載し、計算力、理解力を補強する。［本文2色刷り］

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 既刊『大学新入生のための数学入門』を、理工系大学向けに、「微分積分編」として再編集し、「微分」と「積分」の章を大幅に加筆。1変数関数の微分と積分を充実させた。さらに、練習問題の章を新設、難易度別に問題を配し、理解度を確かめながら学習できるように配慮した。微積分がちょっと苦手な学生に、大学数学の「微分積分」への橋渡しが効果的にできる内容。［本文2色刷］

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 進学率50％という大学大衆化と社会人への大学開放化の変化の下、新入生の学力レベルは多様化して来ています。この本は、このような教育的・社会的変化に対応して書かれた微分積分のテキストです。 微分積分を学んでいくのに必要な基本的な関数を、直線や放物線といった高校数学の復習から紹介しています。微分積分の基本的知識の習得が目的ですが、それとともに、より高度な数学への学習の足がかりにもなるよう配慮しています。学ぶ人の立場に立った内容構成で、新しい知識は、例題とそれに対応した練習問題を解くことにより、理解できるようになっています。 練習問題にはすべて、詳細な解答がつけられていますので、自学自習にも最適！ また、数多くのグラフを用いて、曲線・曲面の形を直感的にわかるようにしています。公式集などポイントとなる記述には、イラストを配置して、読者の目を引くように工夫しています。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 大学、短大への進学率50％に達しようとしており、またすでに社会に出て働いている人が、再び勉強をしたいという要望も増えています。大学開放化の変化のなか、新入生の学力レベルは多様化して来ています。本書は、このような教育的・社会的変化の下に書かれました。 本書を学んでいくのに予備知識はほとんど必要としません。行列、行列式、連立1次方程式などは、計算だけに注目すれば四則演算の延長に過ぎず、練習問題を繰り返し解くことで、誰でもできるようになります。線形空間、内積空間も、2次元や3次元の空間実ベクトルの勉強から始めて、具体的なイメージを読者がつかめるよう図を多用して解説していきます。練習問題にはすべて、詳細な解答がつけられていますので、自学自習にも最適です。公式集などポイントとなる記述には、イラストを配置して、読者の目を引くように工夫しています。［本文2色刷］

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 “やさしく学べる”シリーズの待望の統計テキスト。理工系、社会科学系を問わず、幅広い分野で必要とされる確率統計を、著者一流のやさしく具体的な解説により、数多くの例題、練習問題を解きつつ、「わかった！」「統計処理の結果はこう見るのか！」と実感しながら身に付けることができる。本文の随所に、イラストによる注意事項、ワンポイント解説を配して、読者の理解を助ける工夫を凝らし、数式の展開も丁寧に行い、計算力も同時に高めることもできる。すべての練習問題には解答がついているので、自習書としても使える。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 “やさしく学べる”シリーズの続刊テキスト。コンピュータサイエンスの基礎をなす“離散数学”を、著者一流のやさしく具体的な解説により、数多くの例題、演習問題を解きつつ、「なるほど」と実感しながら身に付けることができる。本文の随所に、イラストによる注意事項、ワンポイント解説を配して、読者の理解を助ける工夫を凝らし、数式の展開も丁寧に行い、計算力も同時に高めることもできる。もちろん、詳細な演習問題解答もこれまでどおり掲載しているので、自習書としても使える。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 線形代数と微分積分を1年間で学べるよう、エッセンスをしぼり込んだ内容です。数学を必要とするあらゆる分野（特に医学・歯学、薬学、看護・福祉系、経済・経営系など）で、必須となる重要テーマを、著者独特の丁寧な解説と例題・演習を通じて学ぶことができます。既刊2点と同じく、数学の不得手な学生にとって、間違えやすい難所を丁寧に解説しています。演習問題には詳細な解答を巻末に掲載。本文2色刷です。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 理工系諸分野で必須である微分方程式の解法を、数多くの具体的な例題や演習問題を解くことで、「わかった！」「こう解くのか！」と実感しながら身に付けることができます。解答も、自習を助けるために、計算過程を省かず掲載しています。また、本文の随所に、イラストによる注意事項の解説や公式集を配して、読者の理解を助ける工夫を凝らしています。［本文2色刷］

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 既刊『大学新入生のための数学入門』に、練習問題の章を新設、難易度別に問題を配し、理解度を確かめながら学習できるように配慮した。数学がちょっと苦手な学生さんに、大学数学の「微分積分」への橋渡しが効果的にできる内容です。［本文2色刷］

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 フーリエ変換を理解するための予備知識である複素数・複素平面の準備から複素関数までを解説してのち、フーリエ変換を学ぶといった内容構成ですので、複素数の復習をしながら、読者の理解を助ける工夫をしています。［本文2色刷］

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 ウィリアム・サーストン（1946-2012年）は，幾何学に大きな足跡を残した数学者である。1982年に3次元多様体の研究に対する貢献でフィールズ賞を受賞し，（ポアンカレ予想を含む）幾何化予想を提唱したことでも知られている。 サーストンは生前，幾何化予想を万華鏡にたとえた。色を8種類の幾何構造，細片を多様体のピース，鏡映模様を幾何学的ピースに分解された3次元多様体に。万華鏡を一振りするたびに新しい多様体が生まれる。 サーストンはその独特の感性で，どのような数学を描いたのか。そして，数学の理解と伝承の困難さに向き合ったとき，数学の進展についてどのような示唆を与えたか。 豪華な著訳者陣が，多様な角度からサーストンの数学観を紐解く。そこには，人の心理と切り離すことのできない数学の営みが，鮮やかに浮かび上がるだろう。

日本一分かりやすい気象の解説者 森田正光氏とアメリカの竜巻に詳しいNHK国際放送の気象キャスター 森さやか氏が，竜巻のふしぎな実態について，これまでにない視点から分かりやすく解説しました。 竜巻といえばアメリカが本場という印象が強いですが，東京都民が一生の間に竜巻に遭う確率はアメリカ人とほとんど変わりません。気象庁によると，温暖化の影響もあって，将来，日本でも竜巻が倍増する可能性があるということです。実際に2000年代に入ってからも，佐呂間町，越谷市，つくば市などで，竜巻によって大きな被害がでています。 本書では， 　・竜巻はどうやってできる？ 　・藤田スケールってなに？ 　・温暖化で竜巻は増える？ 　・日本も竜巻大国って本当？ といった竜巻の科学から 　・竜巻が近づいてきたらどうする？ 　・竜巻の避難訓練ってどんなもの？ 　・竜巻がニワトリを丸裸にする？ といった竜巻から身を守る方法やミステリーまで，全33項目をQ＆A形式で解説しました。 さらに終章では，世界に名を残す気象学者 藤田哲也博士を取り上げ，Fスケールを考え出した経緯やダウンバーストの発見，アメリカでの研究歴など，その挑戦心にあふれた生涯を紹介します。

過去50年の間で、生態学の概念には革命が起こった。地球上に存在する生き物は、種のためではなく、自分自身（≒自己の遺伝子）のために生きているという考え方への変換である。その結果、動物たちの振る舞いについて「利己的遺伝子」という考え方を基礎として全てが論理的に説明できるようになった。学問のこのようなダイナミックな発展は、チョウの生態学研究の歴史においても辿られた。むしろ、チョウの生態学が、このダイナミックな発展を促す一助になったと言っても過言ではない。 本書では、一見のどかに見えるチョウの生活史の記載から、吸蜜における花との駆け引きを通じて、成虫の振る舞いの目的が自己の子孫の増加であることを示す。雌雄の最終目標である交尾の成功へ向けた雌雄の手練手管は如何に？　その解明に向かっての一歩一歩を追体験する。

淡水域は地球の表面積の1％にも満たないが、そこに地球上の全脊椎動物種の35％が生息している。しかし、今、淡水魚の3分の1が絶滅の危機に瀕している。水は人間の経済活動にはなくてはならないものであるが、偏在し、多すぎても少なすぎても災害をもたらす。そのため、淡水環境は人間の経済活動のために過度に改変されてきた。今、その開発がアジアを襲っている。アジアは淡水魚の多様性のホットスポットである。しかし、学術的には調査が不十分で情報が極めて不足している地域でもある。本書は、淡水魚の研究者である著者が、その（淡水魚種の）持続性を切に願いながら、広くアジアモンスーン各地の淡水魚の分布調査を通して探求した、淡水魚の生態とそれを取り巻く人々、そして自然環境の喫緊の記録である。

生物多様性という言葉を聞く機会が増えてきた。「生物多様性の危機」が叫ばれる今、市民や企業、科学者や研究機関、行政、さらには国際機関に至るまで、さまざまな場面で生物多様性を保全し、将来へ残そうとする試みが見受けられる。それでは、生物多様性とは何だろうか？　いったい何を守ろうとしているのだろうか？　生物多様性を保全することの意味や意義は？　本書は、これらの問いに答えることを目的としている。 生物多様性の評価方法、保全の意義などは一義的に定義できるものではない。自然からの目線、社会からの目線を踏まえつつ、多様に評価でき、多様な意味を持つ「生物多様性」について、本書では幅広く解説する。

カメムシの産卵と孵化においては、新しい生命の誕生と同時に、“母から子への共生細菌の受け渡し”という、もう一つのイベントが繰り広げられている。これがうまくいかないと新しい生命の誕生もなかったことになってしまうという、カメムシにとってはとてつもなく重要なイベントである。なぜそれほどまでに重要なのかというと、カメムシは共生細菌の力に強く依存して生きており、共生細菌がいないと生きていけないからである。つまりカメムシは、どんなに元気な子が生まれても、母親から子への共生細菌の受け渡しがうまくいかないとその子は成長できずに死んでしまう。すなわち新しい生命の誕生はなかったことになってしまうのだ。そして共生細菌を受け渡す方法は、カメムシの種類によって大きく異なる。そんな知られざる、しかし非常に重要なイベントに強く魅了され、「研究ってめっちゃ楽しいなぁ、これはやめられまへんなぁ」とカメムシの研究にのめり込むようになった著者が、研究の楽しさと発見の喜び、そのワクワク感とドキドキ感を込めて、カメムシと細菌の共生という現象の面白さをいきいきと伝える。

枯れ木の中では多種多様な菌類による「陣地領地獲得合戦」が繰り広げられています。その様子はさながら戦国時代のよう。武将として登場する菌類には、シイタケのような立派なキノコを作る種類だけでなく、顕微鏡を使わなければ見えないようなカビもたくさんいるのです。ただし、カビといっても侮るなかれ。決して雑兵ではありません。そもそも、キノコもカビも同じ菌類の違う姿にすぎないのです。 本書では枯れ木に生息する菌類をすべて「木材腐朽菌」と呼び、森の枯れ木の中で彼らがどのような暮らしをしているのか紹介します。最近の菌類生態学の大きな進歩の一つに、キノコではなくその本体である菌糸の野外でのふるまいに関する知識が急速に増えたことがあげられます。本書では、こういった最新の研究成果を盛り込んだ菌類生態学の解説を目指しました。

我々の生活はリスクに満ちあふれています。日々の暮らしは満ちあふれたリスクを比べて何が良いかを選び出す、意思決定の連続です。直感で考えてしまうことが多いリスクの大きさですが、ちょっと気をつけるだけでちゃんと比べられるようになります。本書はそんなリスク評価の考え方を書いた入門書です。リスク評価の考え方を化学物質の生態リスク評価にどうやって当てはめればいいのかを中心に書いています。現代では生態系保全に反対する人はほとんどいません。けれども、どこまで守ればいいのか、守るために現代生活の利便性をどこまで放棄すべきか、という話になると、意見が分かれます。本書にはその答えは書いていません。本書では、答えに近づくには何をすべきか、どう考えれば良いのかを書きました。考え方の考え方が記された一書です。 本書の楽しみ方は2通りあります。1つは、リスク評価の方法を知る、自分で考えることの大切さを知る、ということです。そしてもう1つは、異分野世界でのサバイバル技術です。砂の穴に放り込まれたある男が、砂の世界にとどまることになった顛末をお楽しみください。

紀元前3800年ごろ、メソポタミア南部に世界最古の都市文明を築いたシュメールの人々は、当時の思考や事跡などを粘土板に刻み残した。現代にも膨大に残されている粘土板に純粋な“数学文書”は極僅かしか存在しないが、行政や経済に関する文書には当時の数学的知識の様子を窺わせるものが多く存在する。この書籍は、それら粘土板を紐解くことで数学の源流に迫ろうという、世界初のシュメール数学に関する概説書である。 最初に、自然数・分数と小数・四則演算といった現代生活に於いても欠かすことのできない知識の起源を解説する。後半では、時間や角度と、それらにみられる60進法、方円の面積計算や円周率の起源のほか、約4600年前の人類が複利計算を行っていた可能性を示唆する粘土板を紹介する。粘土板一つひとつについて計算過程・思考過程を省略せず提示し、古代文明の息吹が感じられるよう丁寧に解説した。

近年，確率分布を使った数理モデルをデータにあてはめることで現象の理解と予測を促す「統計モデリング」が注目されている。既存の手法と比べた時の利点は解釈のしやすさと予測のよさの両立である。解釈がしやすいので，モデルに含まれる値を推定した後で次のアクションにつなげやすい。このため現実のデータ解析に極めて有効な手法と評価されている。 背景には，コンピュータの計算速度の向上，大規模のデータが入手しやすくなったこと，モデリングの試行錯誤を極めて簡単にする確率的プログラミング言語の進歩がある。こうした言語の中から，本書ではフリーソフトであるStanを紹介する。Stanは優れたアルゴリズムを搭載し開発も急速に進んでいるパッケージであるが，R用のパッケージであるRStanが並行して公開されているためRから手軽に利用することができる。Stanの記述力は高く，階層モデルや状態空間モデルをわずか30行ほどで書くことができ，推定計算も自動で行なわれる。さらに解析者の問題にあわせたオーダーメイドの拡張が簡単に可能だ。 一般にベイズ統計を扱う書籍は初歩的な内容にとどまるものか，難解な数式が多く実際の問題への応用が難しいものが多い。しかし，本書はこれらの書籍とは一線を画し，現実のデータ解析を念頭に置いて非常に実践的な内容に仕上げた。本書でStanとRを介して身につけた統計モデリングの考え方は，Stanの文法が変化しても，他の統計モデリングツールを扱う場合にも，大いに役に立つと確信している。

※この電子書籍は固定レイアウト型で配信されております。固定レイアウト型は文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 第2版では植物性の小さなプランクトンから動物性の大きなプランクトンまで、ターゲットごとに効率良く採集できる方法や、顕微鏡の選び方や観察におけるワンポイント、さらには本格的で安価なプランクトンネットの自作法まで、詳しく丁寧な解説を盛り込んだ。 オールカラーでイラストと顕微鏡写真を掲載、見つけやすい生物一覧や種類を特定するための生物検索表もついており、動画を見ながら実際に観察する際の使いやすさを考慮している。本書を通じて、多くの読者がプランクトンの魅力について実感できる書籍。 なお、紙書籍版に付属するDVDの内容は、動画サイトで閲覧する仕組みになっている。

動物の中で，最も精密で複雑な建築物をつくるクモ。網と呼ばれるその建築物は，エサを獲るためのもので，クモが自ら紡ぐたんぱく質でできた糸を組み合わせてつくられている。 クモは1日のほとんどの時間を網の上でじっとエサを待って過ごす。しかし，一度エサがかかるとすばやく動き，これを捕まえようとする。その間およそ10秒。網は，クモとエサとの10秒間の攻防の舞台なのだ。 良い狩り場を選ぶ方法，エサをおびき寄せる仕組み，優れた糸の性能とそれを網に組み上げるやり方が相まって，クモと網が一体のシステムとなることにより，エサを捕らえることができる。 本書は丸々1冊を費やして，この10秒間を徹底的に解き明かしていく。

1970年代，従来の秘密鍵を共有する共通鍵暗号に加えて，公開鍵暗号と呼ばれる新しい概念が考案された。この公開鍵暗号によって鍵の配送が容易になり，インターネットのようなオープンな環境での暗号利用が容易になった。また，公開鍵暗号は電子文書の改ざん防止と作成者の確認（認証）が行えるディジタル書名にも応用され，インターネットでのサーバの認証にも利用されるようになった。 本書では，このような現代の暗号・認証技術のしくみを，予備知識なしで理解できるように紹介し，暗号・認証技術がインターネットでの安全な通信をどのように実現しているか解説する。クラウドなどネットワーク環境の多様化に伴ない，暗号・認証技術の研究は公開鍵暗号・ディジタル署名からさらに進んでおり，その最新の研究の一つである高機能暗号についても平易に解説する。 このような暗号・認証技術は，研究者や開発者だけのものでなく，いまや一般人も知っておく必要のある技術ともいえる。本書はそのための一助となるだろう。

本書では，動く人や様々なモノを繋げる無線ネットワークシステムを取り上げて，その基本的なしくみと技術をわかりやすく解説する。スマートフォンに搭載されているネットワーク新技術を取り上げるなど，ネットワークシステム利用者の視点を中心に解説することで，読者にとっても内容がより身近に感じられるだろう。また，最先端の技術や今後の展望まで取り上げることで，将来におけるこの分野の研究・開発などにも興味を持てるような内容になっている。 本書の構成は，無線ネットワークシステム利用を概観することを入口に，過去から未来へと無線ネットワークシステムを見直していきながら，その進化の過程を解説する。次に，無線ネットワークを実現するための技術や無線周波数資源に着目し，その特徴と利用増大に対応するための課題やその解決への糸口を解説する。さらに，IoT社会の到来で注目されている，様々なモノを繋げやすくするセンサや車両によるネットワークを紹介し，その実現に必要となるネットワーク基盤のしくみと先進技術を解説する。

昆虫は小さい体に小さい脳しかもっていないが，障害物を避けて飛んだり，素早く動く餌を捕まえたり，捕食者の襲撃をかわしたりする。昆虫の脳は，複雑な計算処理を行うのではなく，シンプルだが巧妙な仕組みでそれらの課題をこなすと考えられている。本書は，「昆虫そのもの」ではなく「動物の行動の仕組み」に興味を惹かれて研究に取り組む著者が，ハエ，ミツバチ，カマキリなどを例に昆虫の驚異的な行動の仕組みをわかりやすく説明する。さらに，それらの行動を制御する運動系の神経機構，昆虫の行動の仕組みをロボットに応用した例について取り上げる。 行動の「仕組み」とは，別の言葉で言い直せば「アルゴリズム」である。動物の行動は神経系が制御しているが，神経系の構造や機能を理解していなくても，行動の手順である「アルゴリズム」は理解可能である。そこで本書では，行動の「アルゴリズム」を中心にまとめ，平易な解説としている。 著者が歩んできた道についても触れられている。観察や実験好きで科学者に憧れていた子ども時代，思いつきで始めたカマキリの研究から次第に昆虫の行動の面白さに惹かれていく様子，他の研究者との出会いやイギリス留学のエピソードなどを織り交ぜながら，基礎研究の面白さを生き生きと伝える。考える楽しさが存分に味わえる1冊。

本書は，第1章から第3章および終章の，4つの章から構成される。第1章では，保全と持続的利用を考えるうえで必要とされる，必要最低限のニホンウナギの生態の特徴を簡潔にまとめた。第2章では，個体数減少の状況からその理由まで，ニホンウナギの現状をまとめている。第3章では，放流など現在行われている保全と持続的利用のための対策を整理し，それに基づいて本種の生態に適した保全と持続的利用の方策を，漁業管理，河川と沿岸域の環境，社会における情報共有と合意形成の視点からまとめている。終章では，第1～3章およびコラムに基づき，日本社会の実情も勘案して，保全と持続的利用を実現するための具体的な方策「ニホンウナギの保全と持続的利用のための11の提言」を提案している。 ニホンウナギ減少の問題は，伝統的食文化の問題であると同時に，環境保全と開発のバランス，資源の持続的利用という，より大きな問題をその背景としている。本書は，この問題を大局から俯瞰し，問題解決というゴールへ適切に近づくための羅針盤である。

宇宙食の誕生から現在のISSで利用されている宇宙食までを詳細に解説。 １．我が国の食品業界の総力をあげて開発した「宇宙日本食」の開発秘話から将来まで ２．宇宙食のために開発された技術が私たちの食生活をどう変えてきたのか 　　フリーズドライ食品、レトルト食品、衛生管理技術を実用化 ３．今後の食生活に影響を与える技術も宇宙食にそのヒントがあった 　　災害対応食、介護食、機能性食品 ４．未来の宇宙旅行への提言 　　植物工場、３Ｄプリンターによる食品の製造

本書は初期地球における生命と地球環境の進化についての教科書であるが，国内外の最新の成果をふんだんに取り入れていること，従来の教科書で通説とされているような事柄を批判的に検証する視点を提供していること，そして筆者自身の研究について詳しく解説している点が一般的な教科書とは趣を異にする。 前半の3分の2は教科書的な作りにし，このテーマに関する様々なトピックや論争を紹介しつつ，それらを理解するために必要な基礎的な地球科学と生物学の知識を獲得出来るように図を多用することも含め工夫した。後半の3分の1は筆者が西オーストラリアの荒野（“ブッシュ”と呼ぶ）で偶然発見した30億及び34億年前の微化石の正体に迫るプロセスを時系列的にノンフィクション風に書いた。微化石を見つけた2001年から初めて論文を発表した2007年までを比較的くわしく，さらに2015年に発表した最新の論文にまで言及することで，研究の（人間臭く）ダイナミックな側面を読者に感じてもらいたい。

ハイブリッド自動車や電機製品に見られるように，昨今のものづくりは機械と電気の技術融合で成り立っているともいえる。このようなものづくりに携わる技術者にとくに重要な素養として，力学と電磁気学が挙げられる。この両分野の素養を同時に有する技術者に対する企業の期待と人材要求は大きい。本書ではそのようなニーズに応えるべく，機械と電気を跨ぐ複合物理領域を一体モデル化して解説する。その際はとくに初心者が気軽に学べるように，次の点に留意している。 1．全くの初心者が抵抗なく入門できるよう，わかりやすさを最優先する。難解な数式は一切用いず，高等学校の数学がわかれば気軽に読めるものにする。 2．物理現象の本質を理解できる基礎力と，時代の変化に強い自在・柔軟な適応力を養うようにする。 3．機械工学と電気工学の間の壁を取り去り，両者が融合した一体の学問として身につくようにする。

ダーウィンにもわからなかった，海洋生物の多様な性の謎に迫る！ 新シリーズ第1弾！ 海のない奈良県育ちの著者が，大学の臨海実習で「海の生物ってなぜこんなに多様なのだろう！」と感動したことをきっかけに，数学で生物の謎を解き明かす数理生物学の道へ。その後フジツボに出会い，海洋生物の生き方や性のあり方を追う研究者となった。 海の生き物には，環境に応じて雌雄が決まるもの，性転換をするもの，雌雄同体であるものなど，多様な性が存在する。なぜ，多様な性が進化したのか？　なぜ，この生物はこんな生き方をしているのか？　なぜ，繁殖集団の中で雌と雄の数が違ったりするのか？　本書では「残せる子どもの数を最も多くする生き方が選ばれてきた」という適応の考え方をもとに，生物現象の「なぜ」を，数理モデルを使って解明していく。『種の起源』発表前にフジツボ研究に没頭していたチャールズ・ダーウィンですら明確な答えを出せなかった，海洋生物の性の不思議に迫る。 幼いころからたくさんの生き物を追いかけてきた著者が海の生き物に魅せられたいきさつ，フジツボ飼育の様子，水族館での調査についても触れられ，著者と一緒にワクワクできる臨場感たっぷりの1冊。

本書はフィールドジオロジーを独学したい方にも十分理解できるように書かれています。 従来、フィールドジオロジーに関する調査技術は、大学の地質学関係の学科に入学した学生に対して、教員が個別職人的に伝授してきました。 初心者が本書を片手にフィールドに出て直接自然を観察することにより、フィールドジオロジーの基本が身につくように懇切丁寧に解説しており、調査道具の使用法や調査法のコツも他書よりも詳しく説明してあります。

身体性，すなわち知能には身体が必要不可欠であるという概念が提案されてから人工知能分野は大きく変化した。本書では，多くの研究事例と新しい知見を取り上げながら，身体性の意味―すなわち身体を持つことが知能にどのような影響を及ぼすかーを探ることによって，知能の理論への第一歩を踏み出す。 本書は，人工知能やロボット工学分野のみならず幅広い分野の読者を対象に，平易な語り口と魅力的なイラストによって，知能に対する新しい見方だけでなく，われわれ自身やこれを取り巻く世界に対する新しい見方を提案している。