量子コンピュータってすげぇっていう話

お酒を飲みながらこの本を読んだのですが、改めて、量子コンピュータってすげぇなって思いました。

この本はKindle Unlimitedを利用していれば読み放題で読むことができます。

こちらでも量子コンピュータにも触れましたが、この本を読むと、さらに量子コンピュータについて理解することができます。

量子コンピュータの概念としては、こちらの記事で間違いないようです。

しかし、0と1を重ね合わした状態というのは、正確には、0でもあり、1でもある状態、ということみたいです。

これは、通常のコンピュータでは値は0か1というふうに定まっているけど、量子になると0と1が共存している状態。この値は確率で決められるため、参照するタイミングによって、0でもあり、1でもある状態を指します。

これを応用した量子コンピュータでは並列処理が得意になる。

(いや、この概念を理解するには量子とは何かについて理解しないとダメかもしれない。)

なぜ暗号の解読が困難か?

暗号化には素因数分解の計算が応用されているためらしい。

素因数分解を計算するには、いろいろな値で割って割りきれるかどうか、の計算を行わなくちゃいけない。

小さい数字なら簡単に解を求めることができますがこれが1万桁ぐらいになると、スーパーコンピュータでも数年以上もかかると言われています。

しかし、量子コンピュータなら、並列処理が得意なので、こういった計算も数時間で解くことができる(らしい)。

現在の暗号化技術にも、素因数分解の仕組みが利用されているため、量子コンピュータでは数時間で暗号を解読できる、と言われているためだそうです。

うん、まだまだわからないところはたくさんあるな。

量子→並列処理のところと暗号の仕組みだね。

自分ももっと勉強します。

しかし、そう考えると、物理は面白い。

【プログラミング】美人時計のようなもの(Android編)

Tech commitの挑戦状課題で「美人時計のようなもの」があったので、Androidアプリで作成しました。

http://taki-lab.site/meshitero/app_debug.apk

https://github.com/takishita2nd/meshitero_timer_android

コード解説

まずはマニフェストファイルから

  
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.meshitero">

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme">
        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
</manifest>

<uses-permission android:name=”android.permission.INTERNET” />

この一行を書き足します。

これが無いと、AndroidアプリはWebアクセスできません。

package com.example.meshitero;

import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.AsyncTask;
import android.util.Log;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class DownloadTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {
    private Listener listener = null;

    @Override
    protected Bitmap doInBackground(String... param) {
        return downloadImage(param[0]);
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Void... progress) {

    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bmp) {
        if (listener != null) {
            listener.onSuccess(bmp);
        }
    }

    private Bitmap downloadImage(String address) {
        Bitmap bmp = null;

        HttpURLConnection urlConnection = null;

        try {
            URL url = new URL( address );

            // HttpURLConnection インスタンス生成
            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

            // タイムアウト設定
            urlConnection.setReadTimeout(10000);
            urlConnection.setConnectTimeout(20000);

            // リクエストメソッド
            urlConnection.setRequestMethod("GET");

            // リダイレクトを自動で許可しない設定
            urlConnection.setInstanceFollowRedirects(false);

            // ヘッダーの設定(複数設定可能)
            urlConnection.setRequestProperty("Accept-Language", "jp");

            // 接続
            urlConnection.connect();

            int resp = urlConnection.getResponseCode();

            switch (resp){
                case HttpURLConnection.HTTP_OK:
                    try(InputStream is = urlConnection.getInputStream()){
                        bmp = BitmapFactory.decodeStream(is);
                        is.close();
                    } catch(IOException e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                    break;
                case HttpURLConnection.HTTP_UNAUTHORIZED:
                    break;
                default:
                    break;
            }
        } catch (Exception e) {
            Log.d("debug", "downloadImage error");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (urlConnection != null) {
                urlConnection.disconnect();
            }
        }

        return bmp;
    }

    void setListener(Listener listener) {
        this.listener = listener;
    }

    interface Listener {
        void onSuccess(Bitmap bmp);
    }
}

AndroidでWebアクセスするには、本体スレッドでは動かすことはできないので、非同期タスクをつかって、こちらで動かす必要があります。

AsyncTaskインターフェースを実装したクラスを新規に作成して、こちらに実際に画像をダウンロードする処理を作成します。

doInBackground()では、実際に行うタスク処理を書きます。ここでは実際に画像ファイルをダウンロードする処理を記載します。

onProgressUpdate()では、タスク状態が変わったときに実行される処理を書きます。ここでは特に何もしていません。

onPostExecute()では、タスク処理終了後に実行する処理を書きます。ここでは、setListener()にて設定したコールバック処理を実行させています。

package com.example.meshitero;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.graphics.Bitmap;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private DownloadTask task = null;
    private ImageView imageView = null;
    private Timer timer = null;
    private String url = "https://taki-lab.site/meshitero/img/time_%02d_%02d.jpg";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        imageView = findViewById(R.id.imageView);
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new MyTimerTask(), 0, 60000);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        task.setListener(null);
        super.onDestroy();
    }

    private DownloadTask.Listener createListener() {
        return new DownloadTask.Listener() {
            @Override
            public void onSuccess(Bitmap bmp) {
                imageView.setImageBitmap(bmp);
            }
        };
    }

    private String getTimer() {
        Calendar cTime = Calendar.getInstance();
        int min = cTime.get(Calendar.MINUTE);
        if(min < 30) {
            min = 0;
        } else {
            min = 30;
        }
        Log.d("debug",String.format(url, cTime.get(Calendar.HOUR_OF_DAY), min));
        return String.format(url, cTime.get(Calendar.HOUR_OF_DAY), min);
    }

    class MyTimerTask extends TimerTask {

        @Override
        public void run() {
            task = new DownloadTask();
            task.setListener(createListener());
            task.execute(getTimer());
        }
    }
}
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <ImageView
        android:id="@+id/imageView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:srcCompat="@android:color/background_light" />
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

MainlyActivityでは、内部クラスにTimerTask を実装したMyTimerTaskクラスを作成しています。

タイマー処理はこれがないとダメらしい。

run()に、実際にタイマー処理で実行される処理を書きます。ここでは、DownloadTask()を実行させています。

onCreate()では、timerクラスを使って MyTimerTask をスケジューリングしています。第二引数は初回実行までの時間、第三引数には、実行間隔を指定します。

setListener()にcreateListener()メソッドを渡すことで、 MyTimerTaskのタスク処理が実行されたあと、 createListener()が実行されるように設定しています。

ここでは、ImageViewに読み込んだ画像を設定しています。

時間取得はCalendarクラスを使用します。こちらの方が推奨された処理らしいです。

【プログラミング】美人時計のようなもの(Web編)

Tech commitの挑戦状課題で「美人時計のようなもの」があったので、まずはJavascriptで作成しました。

飯テロ時計

http://taki-lab.site/meshitero/meshitero.html

https://github.com/takishita2nd/meshitero_timer

30分おきに画像が変わり、時間を教えてくれます。

コード解説

まずは、html本体。

<!doctype html>
<html>
    <header>
        <meta charset="utf-8">
        <title>飯テロ時計</title>
        <script src="jquery-3.4.1.min.js"></script>
    </header>
    <body>
        <img id="image" width="640" height="480" src="" />
        <script src="meshitero.js" ></script>
    </body>
</html>

ライブラリはjQueryを使用。これを使うと、IDやclass指定した要素の取得が簡単になります。

本体は画像を表示するimgタグのみ。

そのあとにjs本体を読み込ませます。

jsは最後に書かないと、きちんと動いてくれないっぽい。

続いて、js本体。

function getImageName() {
    var date = new Date();
    var hour = ("00" + date.getHours()).slice(-2);
    var min = "00";
    if(date.getMinutes() >= 30) {
        min = "30"
    }
    var imageFormat = "time_{0}_{1}.jpg";
    return imageFormat.replace("{0}", hour).replace("{1}", min);
}

function imageUpdate(force = false) {
    var date = new Date();
    if(force = false &&
       (date.getMinutes() % 30) != 0) {
        return;
    }
    var imageName = getImageName();
    var image = $("#image")[0].src = "img/" + imageName;
}

document.onload = imageUpdate(true);
setInterval(imageUpdate, 60000);

まず、用意する画像のファイル名は「time_hh_mm.jpg」で統一します。

ファイル名フォーマットとして”time_{0}_{1}.jpg”というのを用意し、あとは実際の時間に合わせて{0}と{1}の部分をリプレースして、ファイル名を作成します。

画像の置き換えはimgタグの要素srcの値を書き換えるだけです。

で、setInterval()で一定時間後周期的にヶ同読み込みが行われるのですが、初回ロード時にも画像を読んで貰わないと行けないので、onload(html読み込み終了時)に強制的に読み込みを実行します。

imageUpdate(force = false) {}とは、引数を指定しなければforceの値は初期値falseが適用されます。

imgタグを書き換えるだけでいいので、思ったほど簡単なコードになりました。