2026年4月11日土曜日

イオンクラフト（リフター）は高電圧で空気を電離し、イオン風の反作用で浮上・推進する装置。静音・無燃料だが効率と高電圧制御に課題がある。

 イオンクラフト（Ionocraft）は、イオン推進技術を利用した飛行装置であり、主に電圧差を利用して周囲の空気を電離し、生成されたイオンを移動させることで推進力を得ます。以下は、イオンクラフトの基本的な原理と特徴についての詳細です。

基本原理

イオンクラフトは、バイポーラ効果またはエレクトロハイドロダイナミクス（EHD）の原理に基づいています。この技術は、高電圧電極（エミッタ）と低電圧電極（コレクタ）を使用します。

  1. イオン化：エミッタに高電圧を印加すると、その周囲の空気分子が電離され、正または負のイオンが生成されます。

  2. 移動：生成されたイオンは、電場の影響を受けてコレクタに向かって移動します。この過程でイオンは空気分子と衝突し、結果として空気分子が動かされます。

  3. 推力：このイオンの移動に伴う空気分子の移動が推進力を生み出します。この推進力を利用して、イオンクラフトは浮上や移動を行います。

特徴

  • 静音性：イオンクラフトは機械的な部品を使わないため、非常に静かに動作します。

  • 振動が少ない：回転部品がないため、振動がほとんどありません。

  • 無燃料：化学燃料を使用せず、電力のみを使用します。

  • 軽量：構造がシンプルで軽量なため、小型のデバイスやドローンとしての応用が期待されます。

応用例

  • 小型ドローン：静音性と軽量性を活かした小型の飛行デバイスとしての利用が考えられます。

  • 宇宙探査：将来的には、無燃料で長時間の飛行が可能なため、宇宙探査機の推進システムとしての利用も期待されています。

  • 空気浄化：イオンの生成を利用した空気浄化装置としての応用も考えられます。

課題

  • 効率：現在の技術では、推進力の効率が低く、大規模な飛行にはまだ課題があります。

  • 高電圧の制御：安全性と制御のために高電圧の安定した供給と管理が必要です。

イオンクラフトはまだ研究段階にある技術ですが、その革新的な原理と特徴から将来の多様な応用が期待されています。

エレクトロハイドロダイナミクス（EHD、Electrohydrodynamics）の原理は、電場と流体（通常は気体または液体）の相互作用に基づいています。この技術は、電場を利用して流体内の荷電粒子（イオン）を動かし、その運動によって流体全体を動かすことを目的としています。以下は、EHDの基本的な原理です。

基本原理

  1. 電場の生成：高電圧を印加して電場を生成します。これには、高電圧電源と適切な形状の電極（エミッタとコレクタ）が必要です。

  2. イオン化：エミッタ電極に高電圧を印加すると、その周囲の流体（例えば空気）が電離され、正または負のイオンが生成されます。電離は通常、エミッタの先端や鋭い部分で発生しやすいです。

  3. イオンの移動：生成されたイオンは、エミッタからコレクタに向かって電場に沿って移動します。この際、イオンは流体分子と衝突し、その運動エネルギーを流体に伝えます。

  4. 流体の推進：イオンが流体分子に衝突することで、流体全体が動きます。これにより、流体内に推進力が生まれます。この推進力を利用して、流体を特定の方向に移動させることができます。

応用例

  • イオンクラフト：小型の飛行装置として、イオンの移動による推進力を利用して浮上や移動を行います。

  • 冷却装置：EHDを利用して流体を動かし、熱を効果的に移動させることができます。これは電子機器の冷却に役立ちます。

  • 空気浄化：イオンの生成と移動を利用して、空気中の微粒子を捕捉し、浄化する装置として利用できます。

特徴

  • 静音性：機械的な部品を使わないため、非常に静かに動作します。

  • 振動が少ない：回転部品がないため、振動がほとんどありません。

  • 無燃料：化学燃料を使用せず、電力のみを使用します。

エレクトロハイドロダイナミクスは、電場と流体の相互作用を利用して推進力や流体の移動を実現する技術であり、その応用範囲は広がりつつあります。

投稿者

2026年4月10日金曜日

同図像性言語（ホモイコニック言語 homoiconic）とフタムラ射影

 

「同図像性」または「ホモイコニシティ（Homiconicity）」とは、プログラミング言語の性質の一つで、その言語のプログラムコードが、その言語自体のデータ構造として表現されることを指します。

「同図像性」は、「コードをデータとして扱う」言語という言葉でまとめられることが多い。例えばLISPのS式とか

一般に引用される例としてLispがある。Lispはリストの操作を容易にするために作られ、構造はネストしたリストの形をとるS式によって与えられ、他のLispコードによって操作することができる。他の例として、プログラミング言語Clojure（Lispの現代方言）、Rebol（またその後継Red）、Refal、Prolog、またおそらくJulia（詳細は「実装方法」セクション参照）である。

https://en.wikipedia.org/wiki/Homoiconicity

(define circle-area (lambda (r) (* 3.141592653 (* r r))))

これがLISPのS式、データであり、コードでありというふうな式

原典は論文「Macro Instruction Extensions of Compiler Languages　（コンパイラ言語のマクロ命令拡張）」で、初期の影響力のある論文「TRAC, A Text-Handling Language」によれば、以下の通りである。
主な設計目標の1つは、TRACの入力スクリプト（ユーザが入力するもの）は、TRACプロセッサの内部動作を導くテキストと同一であるべきというものでした。言い換えれば、TRACの手続きはユーザがキーボードで入力した通りの文字列としてメモリに保存されるべきです。また、TRACプロシージャ自体が新しいプロシージャを進化させる場合は、その新しいプロシージャも同じスクリプトで記述します。TRACプロセッサの動作では、このスクリプトを自分のプログラムとして解釈します。つまり、TRACトランスレータプログラム（プロセッサ）は、コンピュータを新しいプログラム言語（TRAC言語）を持つ新しいコンピュータに効果的に変換するのです。プログラムまたは手続き情報を、TRACプロセッサが実行中に作用するのと同じ形式でいつでも表示できることが望ましい。内部文字コード表現が外部コード表現と同じか、非常に似ていることが望まれます。現在のTRACの実装では、内部文字表現はASCIIをベースにしています。TRACの手続きとテキストはプロセッサの内部と外部で同じ表現をするので、同じという意味のhomoと表現を意味するiconから、homoiconicという用語が適用されます。

https://en.wikipedia.org/wiki/Homoiconicity

LISPとTRACとアランケイ

Alan Kayは1969年の博士論文で「ホモイコニック」という言葉を使い、おそらく一般化した。
これまでのすべてのシステムの例外として注目すべきは、Interactive LISP [...] とTRACです。どちらも機能指向で（一方はリスト、他方は文字列）、一つの言語でユーザと対話し、その内部と外部の表現が本質的に同じという意味で「ホモイコニック」である。また、新しい関数を動的に生成することができ、それをユーザーが自由に拡張することができる。唯一の欠点は、この言語で書かれたプログラムが、バビロニア文字で書かれたシュメール人へのバーニブラヒ王の手紙のように見えることだ。

でた、小粋な皮肉
画像
こういう

:(s,fibo,(
:(ei,<1>, 1, 0,(
:(ei,<1>, 2, 1,(
:(aa, :(ri,fibo,:(as, <1>,1)),:(ri,fibo,:(as, <1>,2)))
))
))
))`
:(mw,fibo)'

TRACのソース、確かに。。。。

ホモイコニシティの利点は、コードを表すデータをプログラムのメタ層とベース層の間で受け渡しできるため、新しい概念で言語を拡張することが一般的に容易になることである。関数の抽象構文木をメタ層でデータ構造として構成・操作し、それを評価することができる。コードを単純なデータとして理解することができるため（言語の形式自体がデータ形式であるため）、操作方法をより簡単に理解することができる。
ホモイコニシティの典型的な例として、メタ円形評価器がある。

典型的な例もなにも

メタ循環評価器 (MCE) またはメタ循環インタプリタ (MCI) は、インタプリタのホスト言語の同様の機能を使用して、解釈言語の各機能を定義するインタプリタである。例えば、ラムダアプリケーションの解釈は関数アプリケーションを使って実装されることがある。メタ循環評価はLispの文脈で最も顕著である。 自己インタープリタは、解釈言語がホスト言語とほぼ同一であるメタ循環インタープリタであり、2つの用語はしばしば同義的に用いられる

https://en.wikipedia.org/wiki/Meta-circular_evaluator

FACTOR

FactorはSlava Pestov氏によって作られたスタック指向のプログラミング言語です。Factorは動的型付けと自動メモリ管理、そして強力なメタプログラミング機能を備えています。この言語には、セルフホスト型の最適化コンパイラと対話的な開発環境を特徴とする単一の実装があります。Factorの配布には、大規模な標準ライブラリが含まれています。

https://en.wikipedia.org/wiki/Factor_(programming_language)

今日の汎用コンピュータの大部分を含むフォン・ノイマン・アーキテクチャのシステムはすべて、生のマシンコードがメモリ上で実行され、データ型がメモリ上のバイトであることから、暗黙的にホモイコニックと表現することができる。しかし、この特徴はプログラミング言語レベルにまで抽象化することができる。
Lispやその方言、Scheme、Clojure、Racketなどの言語では、S式を用いてホモイコニティを実現している。

Rebolとダグラスクロックフォード

JavaScriptの開発で知られるDouglas Crockford氏は、Rebolを「より現代的な言語だが、プログラムとして実行可能なデータ表現に基づくという点で、Lispと非常に似た考えを持つ」と述べ、JSONに影響を与えた言語の一つであるとしている

https://en.wikipedia.org/wiki/Rebol

RedとRebol

Redの構文と意味論はRebolのそれに非常に近い。Rebolと同様、メタプログラミングとドメイン特化言語（DSL）を強力にサポートし、したがって弁証法（組み込みDSLの作成）のための非常に効率的なツールである。RedにはRed/Systemという方言があり、これはシステムプログラミング機能を提供するCレベルの言語です。RedはDLL（libRed）として他のツールや言語との統合が容易で、非常に軽量（1MB程度）です。また、様々なプラットフォームへのクロスコンパイル（後述のクロスコンパイルの項を参照）や、それを必要とするプラットフォーム用のパッケージの作成（例：Androidの.APK）が可能です。また、Red は、基盤となる反応型データフローエンジンに基づく完全に反応型のクロスプラットフォーム GUI システム、SVG と同等の 2D 描画弁、コンパイル時および実行時のマクロサポート、40 種類以上の標準データ型も備えています。

https://en.wikipedia.org/wiki/Red_(programming_language)

セクシーからSNOBOLへ

Dave Farberによると[15]、彼とGriswoldとPolonskyは「最終的にSymbolic EXpression Interpreter SEXIという名前にたどり着いた」そうだ。
ある日、私はシステムを組み立てるバッチジョブを送信していたのですが、通常通り、デッキの最初のカードであるJOBカードに、BTL標準で自分のジョブと自分の名前、SEXI Farberと打ち込みました。
それを見たコンプセンターの女の子が、ユーモアを交えて「そういうことか」と言ったんです。
それで、もう一人名前が必要だということがはっきりしたんです! 私たちは座って話をし、コーヒーを飲み、輪ゴムを打ち、あまりに長い時間が過ぎた後、誰かが -- おそらくラルフでしょうが -- 「私たちが名前を見つけるチャンスは地獄の雪だるまのようにない」と言いました。私たち全員が一斉に「WE GOT IT -- SNOBOL」と、BOL言語の精神に則って叫びました。そして、「SNOBOL」が何を表しているのか、頭をひねった。
SNOBOL」の一般的なバッククロニムは、「String Oriented SymBOlic Language」[16]、あるいは（準初期主義として）「StriNg Oriented symBOlic Language」である。

でたナンセンスジョーク　https://en.wikipedia.org/wiki/SNOBOL

本命Refal

Refal (Recursive functions algorithmic language、ロシア語: РЕФАЛ) は、「文字列処理、言語翻訳、人工知能」などの「記号計算を指向する」関数型プログラミング言語である。Refalは数学的な単純さと、大規模で洗練されたプログラムを書くための実用性を併せ持つことを意図していた。
関数型プログラミング言語の先駆けであり、当時のLispとは異なり、Refalはパターンマッチングをベースにしている。そのパターンマッチングは項書換えと連動している。
LispやPrologの基本的なデータ構造は、cons演算によって順次構築される線形リストであり、リストのn番目の要素へのアクセスはO(n)である。Refalのリストは両端からスキャンされ、最上位のリストだけでなく、ネストされたリストに対してもパターンマッチが働きます。事実上、Refalの基本的なデータ構造はリストではなくツリーである。これにより、パターンマッチと代入という数学的に単純な制御機構のみを用いながら、データ構造の作成に自由度と利便性を持たせている。
また、Refalは効率的な部分評価をサポートするためにフリーザという機能を備えている。

フリーザ様　https://en.wikipedia.org/wiki/Refal
画像
ロ、ロシア語？輸出管理だいじょぶか　

  1. 記号、シンボル、変数 8. プログラム生成例

  2. Refal言語によるプログラム例 . 9. Refalにおけるアルゴリズムの等価変換 .

  3. 式、関数、識別 10. 有限体における計算

  4. リフロープログラムの実行 11. トランスポーズ

  5. 構造用ブラケット。差別化 12．ステートメントロジック操作

  6. 標準機能です。 13. 多項式に作用する。

  7. リフロープログラムのモジュール付録1．Refala-5の標準機能一覧 (V. Turchin)
    付録2．リファール5（Ark.クリモフ）

メタコンピューティングとは、計算機Mから、Mの働きを制御・解析・模倣するメタマシンM'へのメタシステム遷移（MST）を伴う計算のことで、部分評価やスーパーコンパイル（SCP）などのセマンティックベースのプログラム変換はメタコンピューティングである。メタシステム遷移は、プログラム変換器が変換されるときのように繰り返されることがある。このようにして、任意の高さのMST階層を形成することができる。

http://www.refal.net/doc/turchin/dag/dag.html

1970年代に二村善彦によって初めて記述された部分評価の使用例[1]の中で特に興味深いのは、progがプログラミング言語のインタプリタである場合である。

Istatic がそのインタープリタの内部で動作するように設計されたソースコードである場合、このデータ/プログラムに対するインタープリタの部分評価は、そのソースコードのみを実行し、インタープリタの実装言語で書かれ、ソースコードの再供給を必要とせず、インタープリタとソースの元の組み合わせよりも速く実行するインタープリタのバージョン、progを生成します。この場合、progは事実上、Istaticのコンパイル版である。
この手法は、第一次二村式と呼ばれ、3つある。
与えられたソースコードに対してインタープリタを特化し、実行形式を得る。
インタプリタに特化したスペシャライザ（1.で適用）、コンパイラを生成する。
自分自身のためにスペシャライザーを特化させる（#2で適用）ことで、任意のインタープリターを同等のコンパイラーに変換できるツールを得る。
1983年、二村が初めて発表した。

オギノ式ならぬ二村式　https://en.wikipedia.org/wiki/Partial_evaluation

1993年の夏、二村は私を東京に招き、彼の一般化部分計算 [10,11] の概念に関連してスーパーコンピューティングを議論するために一ヶ月間滞在させた。確かに共通する部分がある。どちらのアプローチでも、計算機の状態に関する情報は、いくつかの変数の値を列挙する以上のものである。主な違いは、二村が不特定多数の定理証明に依存しているのに対し、私の主張は定理証明も含めてすべてを超コンパイルで行うことである。

http://www.refal.net/doc/turchin/dag/node1.html

「LISP 1.5 Programmer's Manual」に書かれているLispインタプリタのコードを読み解いて、Lispコンパイラをプログラミングする、という仕事から得た、インタプリタを入力するとコンパイラが出力されるコンパイラジェネレータはコンピュータのプログラムとして作れるのではないかという着想を、それらの処理系の関係は「自己適用可能な部分評価系」を利用してエレガントに定式化できる、という美しい理論に結実させた（1971年）[1]。この定式化は後に、アンドレイ・エルショフ（英語版）が「二村の射影」と呼ばれるべき、と讃え（式のどの部分が、なぜ「射影」であるのか、といった詳細については、部分評価#二村射影を参照）、理論計算機科学の重要な成果とされている。1973年、ハーバード大学応用数学科大学院修士課程修了

ちょっとした秘密を明かします。私たちのスーパーコンピュータは、実はオブジェクトプログラムの言語としてRefalを使っているのではなく、パターンマッチンググラフの言語（Refalグラフとも呼ばれる）を使っているのです。スーパーコンピュータの対象となるRefalのプログラムは、まずグラフ形式に自動変換され、SCPの出力もRefalグラフとなる。

http://www.refal.net/doc/turchin/dag/node3.html
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