“とある弁当屋”を舞台に、いま話題のデータサイエンティストが活躍するユニークな統計の入門書! 本書では、物語風に統計解析の目的と方法を解説します。具体的には、最近注目を浴びている「データサイエンティスト」を主人公にみたて、顧客であるお弁当屋さんの売上向上を目指して活躍するという筋立てです。主人公が、お店の看板娘に解説するという形式で、統計の基礎概念、方法論、また応用について懇切丁寧に解き明かします。通勤通学の電車の中でも通読できるよう、できるだけ単純化した説明を試みました。そこで、机に向かってじっくり本書の内容を復習したいという読者には、サポートサイトを用意する予定です。統計学なんかまるで縁がなかった、習ったかもしれないけどもう忘れたという社会人や大学生、数学Iの「データの分析」がわけ分からんという高校生に贈ります。

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。

「コンピュータ」の姿としてよく描かれるキーボードやマウス，ディスプレイ等は，正確にはコンピュータ（電子計算機）ではなく，「インタフェース（デバイス）」と呼ばれる部分にあたる。我々人間とコンピュータの仲立ちをするインタフェースデバイスは，コンピュータの「顔」であるだけでなく，使い勝手を大きく左右する部分でもある。ところが，インタフェースデバイスの製作には，ハードウェア・ソフトウェア・メカ等，多種の技術が必要であり，さらには「使い勝手」を適切に評価する必要もあるなど，障壁となる点が多い。 本書では，読者の方々が「インタフェースデバイス」を作ろうとした際に，どんな手順で，何に注意しながら作っていけば良いかを，実際の製作例を示しながら，順を追って紹介していく。また，現在使われている（あるいは研究されている）代表的なインタフェースデバイスの構造も併せて紹介している。トリビア的な注釈やコラムも多数掲載されているので，肩肘張らずに楽しく読み進めていただけるだろう。

ベクションとは、止まっている身体に視覚刺激を与えることで、自分が動いているかのように感じる現象のこと。多角的にベクションを学ぶことができるよう、多くの情報を盛り込んで解説する。ベクション動画の作り方講座も掲載。

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。

筆者はこれまで，サカナから鳥類，哺乳類まで多様な動物を使って数々の動物実験を行ってきた。それらの実験で得られたデータをもとに，人間の作り出した芸術作品を動物がどのように認知し，どのような場合に好むのかを解説する。また，動物実験のみならず，実証的美学研究の歴史と現在の研究動向，脳画像を駆使して美を捉える神経美学についても取り上げ，さまざまな側面から美の起源を探る。 この本は悪く言えば「興味本位」，よくいえば「真理探究型」の研究を扱っている。「役に立つ」研究ばかりでなく真理探究型の研究の重要性，面白さを生き生きと伝えながら，美の起源として進化を考える立場の最前線をわかりやすく紹介する。

最近のスマートフォンやソーシャルネットワークサービスの劇的な普及によって，良くも悪くも私たちの生活が大きく変化しました。しかし，これはまだ序の口で，遠くない未来には，これまでに人類が遭遇したことのない大きな変化を目の当たりにするでしょう。 その主役となるのが，本書で取り上げている「自動運転」「知能化都市」「ロボット・アンドロイド」などの最先端の情報通信技術（ICT技術）です。これらの技術は，これまでのパーソナルコンピュータや携帯電話などのように一種のICTデバイスとして人間社会に関わるのではなく，自動車，街，行動支援・話し相手などとして直接，私たちの生活に深く関わることが大きな違いです。つまり，飛躍的に進化したICT技術が，私たちの生活のあらゆる場面に関わってくるのです。 このような急激な変化に対して，私たちの社会はしっかりと準備ができているのでしょうか？　そんな疑問を投げかけ，それを解決するために必要な視点は何かを教えてくれるのが本書です。

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。

本書では，サイバーセキュリティを学ぶ上で必要な基礎的な知識を，高校生や大学一，二年生でもわかるように丁寧に説明している。 1章では，インターネットの仕組みについて，基礎から応用まで実例や図を用いて解説する。電話網とコンピュータネットワークとの類似性や違いやWEBシステムやメールシステムがどのように動いているか，といったことを丁寧に紹介する。 2章では，インターネット上を流れる情報やコンピュータに保存されたデータの安全を守るために用いられている暗号について取り上げる。近代的な暗号で用いられている整数論やプロトコル，公開鍵暗号などの知識や概念を，多くの例を用いて解説する。本章によりコンピュータの進化とともに大きく変化する暗号の強度の考え方を理解できるだろう。 3章では，インターネット上で安全かつ信頼性の高いデータ交換をする技術を紹介する。電子認証やその暗号化技術，プロトコルの実装法などについて，実例を用いて解説する。 4章では，マルウェア，DoS攻撃，標的型攻撃，SQLインジェクションなどのサイバー攻撃について，多くの実例とその原理を解説し，それらを防ぐための基礎的な知識が得られる。最近社会を大きく騒がせた遠隔操作ウイルス事件についても，その手口や原理を詳しく解説している。 5章では，ハードウェアの入出力や漏洩情報を利用した暗号解読手法，サイドチャネル攻撃などが詳しく説明されている。 6章では，インターネットをより安全に利用できるようにするための活動，組織，法律など，技術以外の要素でセキュリティ技術者が知っておくべきことが紹介されている。

行動情報処理は，人間の行動に伴う様々な情報をセンサで取得し，データとして解析することで，将来の行動を予測したり，行動に内在する個性・状態・意識を理解したりする技術です。 本書では著者のこれまでの研究のうち，IT企業と共同で開発を進めた，振り込め詐欺通話を検出する技術を紹介した後，自動車の運転行動に関する研究をメインテーマとして取り上げます。 第1章では，行動情報処理とはどのような技術なのかを概説します。第2章では，行動情報処理に必要なデータ分析方法の数理的な基礎知識を解説します。第3章では，行動の個性（＝その人らしさ）を特徴づける量の計算方法を解説します。第4章では，行動を予測する方法を解説します。第5章と第6章では，人間の行動から感情や状態を推定する方法を解説します。 本書で取り上げる運転行動の研究は，アクセルやブレーキペダルの踏み方からドライバーを識別する，ドライバーによる車間距離や速度の違いを予想する，車線変更の際の視線方向やペダル操作から危険運転を検出する，といった「人間の運転をコンピューターがどのように理解するか」に関する研究であり，今後自動運転が社会に普及するために，欠くことのできない研究です。

21世紀は，病気になってから治すのではなく，病気に罹らないように日頃から心がけることを重視する時代である。近年，乳酸菌の健康を保つ効果が「プロバイオティクス」効果として注目されている。プロバイオティクスとは，「腸内細菌叢を改善して，ヒトの健康維持に有益な働きをする，ヒトへの安全性が保障された微生物」のことで，乳酸菌はその代表である。一方，近年，「腸内細菌叢のバランスが肥満や精神疾患とかかわっている」との驚くべき現象が見いだされ，遂に，「微生物と脳科学」とが結びついて議論されるようになった。 本書は，乳酸菌が「未病改善と予防医学」にきわめて重要な微生物であることを示すとともに，腸内細菌叢のバランスが，未病からの脱却と健康維持にきわめて大切であることを紹介する。

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。