電気回路理論おもちゃ箱で久々に微分方程式に触れて昔学生時代にコンピューターで計算させた月旅行のプログラムを思い出した。

元々は中学生時代に見ていたNHKのコンピューター講座の最後の方で出てきたプログラムだが、地球から発射したロケットが地球の引力圏を脱出して月の引力圏に入り着地するまでの軌道をシミュレーションするもの。

といっても地球と月の位置関係は固定で地球と月の重力だけを考慮した微分方程式を近似計算で解くというだけ。

それで微分方程式を解くと物理現象や未来に起こることを予測できるというので興奮した。

学生時代は学校に国策で導入されたミニコンピュータを入学した年から使えたので、情報処理の授業のプログラミング課題はさっさと終わらせて月旅行のシミュレーションプログラムをNHKの高水準なpascal+fortran的な言語からFORTRAN77に書き換えてデバッグしていた。

問題は計算時間よりもラインプリンタに軌道情報を印字する点である。これがほとんどの時間を食っていた。あまりに時間がかかるので延々プリントしているのが見つかるとバグだと思われて途中でオペレーターにアボートされてしまったりで、とうとう月に着地するところまでは確かめられなかった。

そのプログラムは当然ながら米国が７０年代に成し遂げた有人月面探査のアポロ計画にインスパイアされたものであるのは明らかである。

アポロ計画はコンピューターの登場によってはじめて可能になったといっても過言ではない。当時のコンピューターでどこまで計算していたかはわからないが、地球と月の位置関係をその軌道から計算していたに違いない。それでも数値の精度とかは今のコンピューターに比べたら悪かったので、時々は誤差の蓄積をどうやってキャンセルしていたのか興味深い。

アポロ計画の成功はコンピューターの利用技術で世界のトップに米国が躍り出たことを示すものだ。これは日本の電気業界にはショックだったに違いない。そこから勢い国策的にコンピューター技術の振興に勢い付くわけだが。その恩恵は学生時代の私にも降り注いだわけである。NHKも国内の第一人者を巻き込んで歴史に残るコンピューター講座を放送した。内容的には今も十分学ぶ価値がある内容である。

中学生の時にNHKのコンピューター講座を欠かさず見ていたが、最後の収録で裏方の人が登場した。日立のミニコンピューター上に当時としては画期的なタイムシェアリングシステムとpascalとfortranを足したような高水準なプログラミング言語システムを開発した技術者の方だった。その成し遂げた意義が大きいだけに、その方は始終声が震えていた。おそらく一生で一度あるか無いかの大舞台に出たという気持ちなのだろう。私もあのシステムを作った人はどういう人なのだろうかと知りたかった。日本にもこういうものが作れる人が居るというのは心強かった。

当時の日本の国策は国内市場を外資から守るという姿勢が大きく、国内の企業は潜在的な技術力が高くても国内市場の水準で満足せざるを得なかった。そのため非常に潜在的な可能性を秘めていながらそれは個人の中で死滅していった。ある意味では仕方がない、もし市場を開放すればたちまち米国製品の寡占状態になっていただろう。

学生時代のアマチュア無線クラブのtac itou先輩は卒業研究テーマで日立のミニコンピューター上のfortranコンパイラの浮動小数点演算を高精度に改良するというものだったらしい。うらやましい限りである。と同時にすごいなと思った。卒業して三菱電機のコンピューター部門に就職されたけどその後活躍されたに違いない。クラブでは私と同じく電信派で、二級の免許を持っておられたので和文で交信されていた。最初は英文だが一通りQSOを終えると、和文へのエスケープシーケンスである-..---を繰り出して相手局の反応を見る。相手局も-..---を返してくると先輩はにやりとほほえんでその後は和文でチャットを楽しんでおられたようだ。

微分方程式を計算機で解くというのは現代でもやはり極め尽くされたものではないが、いろいろな手法が考案されて計算機の能力も桁違いに大きくなったので７０年代では考えられなかったようなシミュレーションも市販のパソコンで可能になってしまっている。

それでも原爆とかその類の天文物理や量子力学の世界の物理シミュレーションというと膨大な演算を必要とするので単体のコンピュータでは歯が立たず膨大な数の並列計算機システムが必要になる。

PS3とかの機能をフルに活用できれば、廉価なPS3をグリッド接続してそうしった膨大な物理シミュレーションも低コストで出来るかもしれぬ。PS3が売れているのはそういう目的で大量に買われているということはないだろうけど。真剣に考えると検討してもおかしくはない。

アマチュアで月探査なども計算能力の点から言えば十分可能なのである。