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Post Date:2020年5月27日 

LaTex で数式を書く最も簡単な方法

Google Colaboratory で Markdown

Markdown(マークダウン)で Latex を使って数式を書く方法について「象と散歩: TyporaでMarkdownを始めよう!」で紹介しましたが、利用頻度の低い LaTex の書式なんて、直ぐに記憶の彼方に、、、。

しかし、今は便利な世の中。オンラインで、ポチポチと式を選んでいくと簡単に LaTex を作成することができます。

アカウントを登録しなくて利用できるサービスには下記の2つがあります。

一長一短ありますが、操作性の観点では HostMath の方が使いやすいです。


LaTexの基本は押さえておく

オンラインサービスを使う前に、LaTexの基本は理解しておきましょう。

基本形は、

\(コマンド){値}

とシンプルです。これだけ理解していれば大丈夫です。

例えば、ルートを使う場合には、

\sqrt{数値 or 式}

と、記載すれば、下記のように表示されます。

\[ \sqrt{数値 \, or \, 式} \]

HostMathでLaTexを作成

では、さっそくHostMath を使って数式を作っていきます。例題は分散です。

\[ \sigma^2 = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n(x_{i} - \bar{x})^2 \]


σの二乗

"GK&Fun (Greek And Function)” からσを選択します。エディター画面に \sigma と表示されて、下のビューアー画面には、σ が表示されます。

HostMathでLaTex

べき乗は、”^” を使います。エディター画面で \sigma の後に ^2= まで入力します。

HostMathでLaTex

式の左側が完成です。


分数の入力

続いて1/nを入力するために、”Math” から ”ab/cd” を選択します。

エディター画面には \frac{ab}{cd} が追加され、プレビュー画面には、ab/cd が追加されています。

HostMathでLaTex

ab が分子、cd が分母なので、ab を 1 に cd を n に書き換えます。

HostMathでLaTex

Σの入力

続いては、Σの部分になります。”Math” から ”Σ” を選択すると、\sum_a^b が追加されました。

HostMathでLaTex

しかし、この形式は、これだけ理解すれば大丈夫といった基本形と異なります。値がひとつなので{}が省略されていますが、正しくは下記となります。

\sum_{下限}^{上限}

エディター画面で、下限を {i=1}、上限を {n} に書き換えます。

※{}で括らないで、a の部分を i=1 にしてしまうと違う解釈となってしまいます。

HostMathでLaTex

(x-x̄)^2

エディター画面で (x-x)^2 を追加します。

HostMathでLaTex

エディター画面で、2二つ目の x を選択して、”Logic” から ā を選択すると \bar{a} となります。

HostMathでLaTex

\bar{a} を \bar{x} とすれば、完成です。

HostMathでLaTex

完成した式(LaTex)をMarkdownで利用する

今回はTyporaではなく、Google Colaboratory で利用します。

Google Colaboratory については、「象と散歩: 1分でPythonの学習を始める!」で紹介していますが、Googleが提供する Python 実行環境です。テキストを Markdown で記載できます。

Google Colaboratory で LaTex を使う場合には、数式を $$ で囲みます。

$$ \sigma^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n(x_{i}-\bar{x})^2 $$

Google Colaboratory

ブログで LaTex を使って式を書く

ブログでLaTexで記載した数式を表示するためには 「MathJax」 を利用します。

CDNサービスが提供されているので下記のコードを </head> の前に追加します。

<script async='async' src='https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.2/MathJax.js?config=TeX-MML-AM_CHTML'/

LaTex で記載した数式を使う場合には、下記のように “\[“ で囲みます。

\[
\sigma^2 = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n(x_{i} - \bar{x})^2
\]

下記のように表示されます。

\[ \sigma^2 = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n(x_{i} - \bar{x})^2 \]
Post Date:2020年5月18日 

Alexa + スマートリモコンでスマートホーム化の促進

LEDスカイツリー

「部屋に何個のリモコンがありますか?」

多くの家電はリモコンで操作できて便利ですが、テーブル上にはリモコンが散乱しています。

しかも、一日に何度もリモコンを探して「見つからない」とイライラしています。

スマートリモコン化を決意したいちばんの理由は、「リビングからリモコンをなくして、音声で操作したい」という思いからでした。

象と散歩: Alexa(アレクサ)でスマートホーム(スマートライト)化 で書きましたが、スマートライトにしたことで、照明の点灯/消灯/照度が音声でコントロールできるようになり、とても便利なりました。

リモコンの数を減らすだけならマルチリモコンという選択もありますが、スマートホーム化には音声コントロールは欠かせません。

しかし、スマートリモコンの導入に当たって心配がいくつかありました。

1)テレビではなくDMM.makeのモニターとサウンドバーを使っているので、この組み合わせでコントロールできるのか?

2)エアコンがかなり古い機種だけど大丈夫なのか?

3)時折、Amazon Echo Plus をBluetooth接続でコンポから音を出しているけど、これも音声コントロールできたらいいんだけど

買ってから「できない」とガッカリするのも嫌なので、事前によく調べてから購入しようと思っていたら、導入まで時間を要してしまいました。

スマートリモコン化の課題
  • DMM.make のモニターもコントロール可能?
  • サウンドバーのコントロールは可能?
  • 古いエアコンのコントロールは可能?
  • コンポのコントールは可能?

Alexaのスマートホームスキルは優れもの

スマートホーム化の大切な要素である音声操作について、Amazon Echo に標準装備されているスマートホームスキルについて調べてみました。

通常、スキルを使う場合には、

Alexa, (スキル名)を使ってXXXして

と、スキル名を付けなければいけません。しかし、Works with Alexa認定のスマートリモコンであれば、Amazon Echoが標準装備しているスマートホームスキルが使えます。スマートホームスキルを使うと、

Alexa, テレビを点けて/消して

Alexa, テレビの音量を5上げて

と、スキル名を付けなくても家電をコントールできます。

スマートスピーカー発話例 &シーン設定 Amazon Alexa | ラトックシステム株式会社 にスマートホームスキルでできることと、カスタムスキル(メーカーが提供しているスキル)の違いについて記載がありますが、

スマートホームスキルでは下記の音声操作が可能です。

家電 操作できること
テレビ 電源ON/OFF、音量コントロール、チャンネル変更
エアコン 電源ON/OFF、冷房/除湿/暖房、温度設定
照明 電源ON/OFF、照度
その他 電源ON/OFF

通常の利用範囲であれば、リモコンを使わなくても音声だけで家電が操作できます。

詳細は後述しますが、サウンドバーやコンポもテレビのリモコンとして登録すれば、音声コントロールで電源ON/OFFだけでなく、ボリュームなどの変更ができるので脱リモコンが図れます。


どのスマートリモコンを選ぶべきか

古い家電や特殊な家電は、プリセットで対応していることは望み薄なので、リモコンの学習ができて、Works with Alexa認定 されているスマートリモコンで、置いて邪魔にならない小型なものをと探してみました。

先ずは、Amazonで「スマートリモコン」で検索。下記の3機種を比較検討して、ラトックシステム RS-WFIREX4 の購入を決めました。

ラトックシステム RS-WFIREX4 は、3機種の中では評価数が最も少なかったですが(購入者が少ない?)、マニュアル(スマート家電リモコン Webマニュアル)が公開されているので購入前に機能について詳細を確認することができました。

またサイズも 45mmx45mmx15mm 16g と小型です。そして何よりも、家電を音声で操作したかったので、Alexaの音声操作についていちばん詳しく説明されていました。

結論から言えば、ラトックシステム RS-WFIREX4 の選択は間違っていませんでした。

スマートリモコンでコントロール可能なのかを心配していた家電もすべて音声操作できました。


ラットックシステム スマート家電リモコン

ラトックシステム スマート家電リモコン

ACアダプターは同梱されていないので、5V/1A以上のACアダプターを自分で用意する必要があります。

セットアップの注意事項としては、WiFiルーターは、2.4GHz帯でないと接続できまないので、セットアップ時にはスマホを2.4GHz帯で接続する必要があります。

またAmazon Echoでコントロールするためには、ラトックシステム社が提供するクラウドを利用するためアカウントの作成が必要です。

セットアップは、マニュアル通りに進めればとくに問題はありませんでした。

プリセットで登録されている家電については「プリセットリモコン一覧」として提供されていますが、実際にプリセットで使ったのは、Dyson Hot&Cool だけでした。

心配していた旧型のエアコンは、メーカーの汎用リモコンを指定することで問題なく登録できました。後はひたすらリモコンのボタンを押しながら学習させていきました。


リモコン操作登録時のコツ

Amazon Echoで音声操作をさせるためには、リモコン学習でちょっとしたコツが必要です。

Alexaのスマートホームスキルで、音声操作で電源ON/OFF以外ができるのは、テレビ、エアコン、照明だけです。つまり、それ以外の機器として登録すると、Amazon Echo の音声操作でできるのは、電源ON/OFFだけになってしまいます。

音量調整や入力切替などが必要なオーディオ機器はテレビとして登録して、音量以外の操作は、チャンネルに割り当てます。

チャンネルに機能を登録すれば、

Alexa, 〇〇をXXチャンネルにして

といえば、チャンネルに割り当てた機能が音声で操作できます。


Dmm.make モニタ

モニターには、Amazon Fire TV Stick と DVD、ゲーム機が接続されています。この入力切替が音声で操作できないとリモコンが必要になってしまいます。

前述したようにモニターをテレビとして登録して、チャンネルに入力切替を割り当ててみるとうまく音声で操作できました。

音はサウンドバーから出しているので音量については登録していません。登録したのは、下記の4つです。

  • 電源
  • CH1・・・HDMI1(Fire TV)
  • CH2・・・HDMI2(DVD)
  • CH3・・・HDMI3(ゲーム機)
ラトックシステム スマート家電アプリ

これで、

モニターのチャンネルを2にして

といえば、入力がDVDに切り替わります。


サウンドバー

サウンドバーは、SONY HT-S350 を使っていますが、こちらもテレビとして登録することで音声でボリュームの調整ができます。

併せてモード選択(イコライザー)をチャンネルとして登録してみました。しかし、違う機能をチャンネルに登録すると自分が何を登録したわからなくなってしまうので、2つだけにしています。

登録したの下記の4つの操作です。

  • 電源
  • 音量
  • CH1・・・オートサウンド
  • CH2・・・シネマ
ラトックシステム スマート家電アプリ

ボリューム調整は、「上げて/下げて」だけだと変化量が小さいので、5下げてとか10上げてと数値も付けるのがコツです。

Alexa, サウンドバーの音量を10上げて

Alexaアプリで家電をグループ化

テレビとサウンドバーであれば電源をHDMIケーブルで連携できますが、モニターとサウンドバーでは電源を連携できません。

FireTVのリモコンの電源で両方がON/OFFできるようにしていますが、

Alexa, モニターを点けて/消して

Alexa, サウンドバーを点けて/消して

と、2回繰り返すのもちょっと面倒です。

そこで、Alexaアプリ で ”モニター” と ”サウンドバー” をグループにして ”テレビ” という名前にしました。

Alexaアプリ グループの設定

これで、

Alexa, テレビを点けて/消して

と言えば、モニターとサウンドバーの電源が両方ON/OFFできるようになります。


エアコンも便利に音声コントロール

旧型のエアコンでしたが、メーカーを選択して汎用リモコンを選択すると、Alexaスマートホームスキルで、エアコンのON/OFF、暖房/冷房/除湿/自動 のモード変更、温度設定が音声で操作できました。

風量の調整はできませんが、

Alexa, エアコンを自動にして

Alexa, エアコンの温度をXX度にして

で十分です。

また音声ではタイマー設定はできませんが、Alexaアプリの定型アクションを使えば、例えば、「Alexa, おやすみ」といった2時間後に冷房を止めることもできます。

単純な指定時間でのON/OFFであれば、家電リモコンのアプリでも設定できます。


リモコンをテーブルからなくす

リビングのテーブルに散乱していたリモコンをすべてスマート家電リモコンに登録してみましたが、登録できなかったものはひとつもありませんでした。

最後にテーブルの上に残ったのは、FireTVのリモコンだけです。スマートリモコンで便利になるだけではなく、整理整頓もできました。


スマートリモコン化によって利用頻度が高まった家電

スマートホーム化といっても、帰宅前にエアコンのスイッチを入れるなどの遠隔操作は利用できそうですが、いまのところ音声操作+定型アクションというのが中心の使い方です。

しかし、音声操作によって利用頻度が高まった家電たちもあります。


Amazon Echo + コンポ

Amazonミュージック Unlimited は、エコープランで契約しているので、ステレオで再生したいとときには、Bluetoothオーディオレシーバーを使ってコンポから音を出しています。

しかし、コンポの電源/OFF といった、ちょっとした動作が面倒でした。

Alexa, コンポを点けて

Alexa, 外部スピーカーと接続して

といって、コンポから簡単に音が出せるようになったから、コンポの利用頻度は格段に高くなりました。


インテリア照明

LEDキャンドル

意外にも活用するようになったのがインテリア照明です。

上の写真は、随分と前に「本物の蝋」という質感が気に入って購入したLEDキャンドル(電池式)でしたが、点灯の機会は次第に減少。しかし、メインビジュアルの「LEDスカイツリー」と「間接照明」という名前でグループ化して、

Alexa, 間接照明を点けて/消して

と、音声で点灯/消灯をできるようしたら、またキャンドルの灯を楽しむ余裕が生まれました。


スマートライトに続く、スマートリモコンによるスマートホーム化でしたが、かなり生活が快適になりました。次はIFTTT(イフト)との連携を試してみようと思います。

Post Date:2020年5月14日 

Amazon Echo でラジオ体操

Amazon Echoでラジオ体操

「Stay at Home」 と言われ、コロナも怖いけど、デブも怖い。なら日本の国民体操「ラジオ体操」でも始めてみようかと思いましたが、毎回動画を再生するのも面倒で続かなそう。

Alexa, ラジオ体操第1をかけて

でも、ラジオ体操 第1〈指導入り)が再生されますが、習慣化させるには、強制力が必要ということで、仕事を始める15分前にAmazon Echoでラジオ体操を流すことにしました。

ただ突然ラジオ体操が流れても困るので、始める準備として

  1. 開始3分前にお知らせ
  2. 開始1分前にお知らせ
  3. 開始30秒前にお知らせ
  4. 開始の合図
  5. ラジオ体操第1(3分13秒)
  6. ラジオ体操第2(3分8秒)

という流れにしました。

Alexaの定型アクションについては、「象と散歩: Amazon Echo で学校のチャイムを鳴らす」で説明していますが、今回もAlexaの定型アクションを使ってAmazon Echoで定期的にAmazonミュージックにあるラジオ体操を再生させます。

ラジオ体操 第1〈指導入り)ラジオ体操 第2(指導入り)ともにAmazonプライム会員であれば利用できます。


ラジオ体操の発祥は米国

調べてみると1925年メトロポリタン生命という会社がピアノ伴奏に合わせた「Setting up excercise」が始まりで、日本では1928年に、これを参考に「国民保険体操」がスタート(現在のラジオ体操とは異なる)したそうです。

しかし、「国民保険体操」は定着せず、その後1951年(昭和26年)に現在の「ラジオ体操第1」が制定されました。ラジオ体操第2は、翌年の1952年(昭和27年)から始めまっています。そこから70年近く脈々と受け継がれてきました。


ラジオ体操覚えてますか?

ラジオ体操第1は何となく覚えていますが、第2となると、、、。

YouTubeにNHKが動画をアップしていますので確認してみてください(再生はYoutubeでしかできません)。

ラジオ体操第1
YouTube: ラジオ体操 第1 (NHK)
ラジオ体操第2
YouTube: ラジオ体操 第2 (NHK) 

また、かんぽ生命の

で、図解でラジオ体操について詳しく説明されています。ラジオ体操を覚えているという方も、いまいちど正しい身体の動きを確認してみてください。


ラジオ体操の効果

ラジオ体操の効果については、ラジオ体操の正しい動き、できてますか?|かんぽ生命 を参考にしました。


ラジオ体操第1は「身体のゆがみ」「肩こり」「血行促進」 に効く

ラジオ体操第1は、3分13秒の究極のエクササイズといわれています。下記、13種類の運動から構成されており、<図解>ラジオ体操第一・立位|かんぽ生命 をもとに各運動の効果をまとめて同一の効果が3回以上出現するものを表にまとめてみました。

ラジオ体操第1には、「正しい姿勢」「肩こり予防」「血行促進」「腰痛予防」「内臓器官の働き促進」の効果があると期待されます。

ラジオ体操第1の効果上位
no. 運動 ゆがみ 肩こり 血 行 腰 痛 内 臓
1. 背伸びの運動

2. 腕を振って、脚を曲げ伸ばす運動

3. 腕を回す運動

4. 胸を反らす運動

5. 体を横に曲げる運動

6. 体を前後に曲げる運動

7. 体をねじる運動

8. 腕を上下に伸ばす運動

9. 体を斜め下に曲げ胸を反らす運動

10. 体を回す運動

11. 両脚で跳ぶ運動

12. 腕を振って、足を曲げ伸ばす運動

13. 深呼吸


ラジオ体操第2の効果は、+「筋力アップ」「柔軟性」

ラジオ体操第2は、ラジオ体操第1と異なる運動が組み込まれていて3分8秒の運動です。こちらも各運動の効果を集計して表にしています。ラジオ体操第2は、「正しい姿勢」「血行促進」「腰痛予防」「筋力アップ」「柔軟性アップ」に効果があると期待されます。

上位に「血行促進」「筋力アップ」「柔軟性アップ」があることから第1よりも第2の方が、激しい運動が組み込まれていることがわかります。

ラジオ体操第2の効果上位
no. 運動 ゆがみ 血 行 腰 痛 筋 力 柔軟性
1. 全身をゆする運動


2. 腕と脚を曲げ伸ばす運動



3. 腕を前から開き回す運動



4. 胸を反らす運動


5. 体を横に曲げる運動


6. 体を前後に曲げる運動



7. 体をねじる運動




8. 片脚跳びとかけ足・足踏み運動

9. 体をねじり反らせて斜め下に曲げる運動


10. 体を倒す運動




11. 両脚で跳ぶ運動




12. 腕を振って脚を曲げ伸ばす運動



13. 深呼吸


Alexaアプリで定型アクションを設定する

定型アクションについては、Amazon.co.jp: Alexaの定型アクションを活用しよう 若しくは、このブログの「象と散歩: Amazon Echo で学校のチャイムを鳴らす」を参照してください。

今回は、定型アクションを使って、「開始何分前のお知らせ」とAmazomnミュージックで「ラジオ体操第1・第2」を再生させます。


定型アクションで音楽を再生するコツ

定型アクションで音楽を再生させるためには、プレイリストに追加して ”プレイリスト (プレイリスト名)” とプレイリスト名の前に ”プレイリスト” と付けるとうまく再生できます。


プレイリストに登録する

ラジオ体操第1とラジオ体操第2をプレイリストに登録します。

① Amazon Musicで ”ラジオ体操” を検索

Amazon Musicアプリで ”ラジオ体操” を検索します。「ラジオ体操第1(指導入り)」「ラジオ体操第2(指導入り)」 ともに見つかります。「ラジオ体操第1(指導入り)」右端のメニューをタップします。

Amazon Musicアプリで ”ラジオ体操” を検索

② プレイリストに追加

表示されたメニューから ”プレイリストに追加” をタップします。

Amazon Musicアプリでプレイリストを作成

③ 新しいプレイリストを作成

”新しいプレイリストを作成”(青帯)をタップして、プレイリスト名を入力します。ここでは ”ラジオ体操” としています。

Amazon Musicアプリでプレイリストを作成

”保存” をタップすれば、マイミュージック内にプレイリストに「ラジオ体操」というプレイリストが作成され、その中に、ラジオ体操 第1〈指導入り)が登録されます。

④ ラジオ体操第2もプレイリストに追加

続いてラジオ体操 第2(指導入り)もプレイリストに追加します。2曲目を追加するときは、作成したプレイリストを選択します。

Amazon Musicアプリでプレイリストを作成

時間指定の定型アクションを設定する

時間指定で定型アクションを実行する設定方法については、Amazon.co.jp: 時間指定での設定方法 にわかりやすく説明されているので参照してください。”時刻” と ”繰り返し” を設定します。

Alexa定型アクション

例と異なるなのは、”アクションを追加” で ”ミュージック” を選択します。

Alexa定型アクション

”ミュージック・メディア”の画面で、”これを再生” に「プレイリスト ラジオ体操(上で作成したプレイリスト名)」と入力します。プレイリスト名だけを指定しても再生されないことがあるので、プレイリスト名の前に「プレイリスト」と入れると正しく認識してくれます。

”プロバイダー:”は、”マイライブラリ” を選択します。

Alexa定型アクション

3分のカウントダウン後にラジオ体操を始める

今回は、下記の流れでラジオ体操を始めるので定型アクションの ”Alexaのおしゃべり” と ”待機” を使います。

  1. 開始3分前にお知らせ
  2. 開始1分前にお知らせ
  3. 開始30秒前にお知らせ
  4. 開始の合図
  5. ラジオ体操第1(3分13秒)
  6. ラジオ体操第2(3分8秒)

実際の設定は下記の流れになります。待機を2分+25秒+25秒+Alexaが喋る時間で開始合図から3分後としています。

時間指定で3分後にラジオ体操を始める
no 定型アクション 設定
1 Alexaのおしゃべり 3分後にラジオ体操が始まります。準備をしてください
2 待機 00:02:00(2分間)
3 Alexaのおしゃべり あと1分でラジオ体操が始まります
4 待機 00:00:25(25秒)
5 Alexaのおしゃべり あと30秒でラジオ体操が始まります
6 待機 00:00:25(25秒)
7 Alexaのおしゃべり ラジオ体操を始めます。今日もいちにち頑張りましょう
8ミュージックプレイリスト ラジオ体操

Alexaのおしゃべり

上表「時間指定で3分後にラジオ体操を始める」の ”Alexaのおしゃべり” の設定方法です。”アクションを追加” から ”Alexaのおしゃべり” ”カスタム” と選択していきます。

Alexa定型アクション

漢字で入力すると正しく発話してくれないことがあります。例えば、「今日も1日頑張りましょう。」と入力していると

きょうもついたちがんばりましょう

と「1日」を気を利かして「ついたち」と発話してしまうので、平仮名で「いちにち」と入力します。

Alexa定型アクション

待機

待機を使うと次のアクションを指定時間待たすことができます。”アクションを追加” から ”待機” を選択して ”持続時間” 画面で時間を指定します。最小5秒(00:00:05)から最大4時間(04:00:00)まで設定できます。

下図は、2分(00:02:00)の設定です。

Alexa定型アクション

定型アクション一覧

最終的に設定したアクション一覧です。

Alexa定型アクション

定型アクションを使いこなすと色々なことができます。是非、色々と試してみてください。

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