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ランドール・マンロー 「もし、こうだったら?」をマンガで問う

「グーグルが保有するデータ量はどれくらい?」マンローは語りかける。ここでは、110万ビューを超える Randall Munroe のTED講演を訳し、「もしこうだったら?」をマンガで問うことについて理解する。

要約

ウェブ漫画家のランドール・マンローは「もし こうだったら?」という内容のシンプルな質問に答えています(例えば、「もし光速で移動するボールを打ったら?」)。彼が使うのは数学と物理学、論理と淡々としたユーモアです。この楽しい話でマンローは、グーグルのデータセンターに関する読者からの質問からスタートし、遠回りしながら笑ってしまうほど詳細な答えに達します。その答えとは・・・シーッ、あなたもそこから何か学べるかも知れませんよ。

Randall Munroe sketches elegant and illuminating explanations of the weird science and math questions that keep geeks awake at night.

 

1 光速の90%の速度で投げたボールを打ったらどうなる?

私のウェブサイトには 投稿コーナーがあって 皆が毎週 仮定の質問を 送ってきます。私はその質問に数学と科学と マンガを使って答えます。例えば こんな質問をしてきた人がいました 「光速の90% の速度で 投げたボールを打ったらどうなるの?」 そこで計算をしてみました。通常 物体が空気中を移動すると 空気は その周りを流れます。でも この場合ボールが速すぎて 空気分子が物体を 避けられません。ボールは分子と激しく 衝突しながら突き抜けます。空気分子と衝突すると ボールからは窒素や 炭素 酸素がはじき出され ボールは分解して粒子になって 周囲の空気中では 熱核融合による ― 衝撃波が起こります。その結果 大量のX線が エキゾチック粒子やプラズマと共に マウンドを中心に 球状に広がっていくでしょう。これはピッチャーマウンドから ボールより少し速く 離れていきます。およそ30ナノ秒後の時点では ホームまで距離があるため まだ光は届いていません。だからバッターに見えるのは ピッチャーの投球動作です。何かおかしいとは 思いもしません (笑) 70ナノ秒後 ― ボールはホームに達します。すでにプラズマの塊と化した ― 「元」ボールですが・・・ プラズマは バットやバッターや ホームやキャッチャーや アンパイアまで飲み込み 崩壊させます。さらに全てを後ろへ押しやり バックネットを崩壊させながら 突き抜けるでしょう。この様子を できるだけ遠くの 丘の上から 見ていたとしたら 目にするのはこんな状況です。消えるまで数秒かかる まばゆい光に続いて 衝撃波が スタジアムから広がり 木々や家を なぎ倒していきます。最終的には崩壊した街の上に キノコ雲が立ち上ります (笑)

 

2 グーグルが保有するデータの量はどの位?

メジャーリーグの ルールは少し曖昧ですが (笑) 条項6.02と5.09に従えば この状況は デッドボールと見なされるので 出塁できるでしょう。ベースが残っていればの 話ですが。普段こういう質問に答えています。変な質問を投稿してくれる人が たくさんいます。こんな投稿もありました 「科学的に最速かつ最良の 身を隠す方法は何? すぐに実現可能?」 投稿してくる人が多い ― 質問もあります 「失恋した後 また恋愛できる可能性を 証明できる?」 明らかに宿題と思われる質問を 投稿してきて 私にやらせようとする 人もいます。

2か月ほど前の ある日のこと ― グーグルにまつわる 質問を受け取りました 「もし世界中のデータが全部 パンチカードに記録されていたら グーグルが保有する データの量はどの位?」 グーグルは事業について 秘密主義を貫いています。だから保有する データ量はおろか データセンターの数すら 誰も知りません。知っているのは社員だけです。関係者に何度か たずねてみましたが 何も教えてくれませんでした。

 

3 資金、電力、面積などから手がかりを得られる

だから自分で考えることにしました。手掛かりはいくつかありました。最初に目を付けたのはお金です。グーグルには支出額を 公開する義務があるので そこから建設可能なデータセンターの 数を絞り込めます。大規模なデータセンターは 一定の費用がかかりますから。さらに世界のハードディスク市場で グーグルが占める 割合も推測できます。すると かなりの割合だとわかりました。ある時 試算を読んだんですが グーグルではハードディスクの故障が 1~2分に1回は起こるし 壊れたドライブは 交換するので 大量のドライブが必要になるのです。したがって 資金を調べると データセンターの数を推測できます。電力も手がかりになります。彼らが どのくらいの 電力を必要としているかです。サーバの運用には電気が必要です。グーグルは他社よりも 省エネですが 最低限の電力は必要なので ここから彼らが保有するサーバが 最大何台か推測できます。面積も手がかりになります。既にわかっている ― データセンターの 大きさや容積 ― 収容可能な サーバ・ラックの数がわかります。データセンターによっては これらの情報のうち2つを得られます。まず支出額です。さらに電力供給を受けるには 地元自治体と 契約を結ぶ必要があるため 購入の内容がわかり その結果 ― 電力の消費量がわかるのです。これらの数値の割合から 情報がない データセンターの数値も 推測できます。一方 2つの数値の片方 面積しかわからなくても おそらく消費電力は比例するでしょう 同じ方法で 様々な数値を推測できます。ストレージの容量やサーバの数 ― サーバ毎のドライブの数などです。どの場合でも 既知の情報をもとにモデルを作り 未知の情報を推測する 手がかりにするのです。まるで目指す数値の 周囲を巡っているようです。これが面白いんです。この時に使う数学は 決して高度なものではなく パズルの数独を解くのと それほど変わりません。

 

4 グーグルは事業全体で約10エクサバイトのデータを持っている

結局 情報を一つずつ検討しながら 1~2日調査をしました。ただ私が調べなかった事もあります。グーグルが投稿した 求人情報は いつでも見られますが ここから人員配置が推測できるはずです。データセンターに行った人が 写真を投稿することもあります。本来は禁止ですが 彼らが使っている ハードウェアについてわかるでしょう。実はピザの配達員を 調べるだけでもいいのです。彼らは 社員が常駐している ― データセンターの場所は 全部わかっていますから。

こうして私は結論を出しました。気分は最高でした。グーグルは事業全体で 約10エクサバイトの データを持っていますさらにオフラインの テープドライブ上に 約5エクサバイトあります。テープドライブの 世界一の消費者はグーグルなのです。こうして概算ができました。驚くほど大量の データです。世界中の どの組織と比べても ずば抜けています。ライバルはいくつかあります。誰もが思いつくのはNSAです。でも同様の方法を使って NSAのデータセンターを調べると 中で何をしているかは 別にして 彼らの活動の規模がグーグルに 及ばないのは明らかです。

 

5 ニューイングランド地域全体が深さ5キロ弱のパンチカードに埋め尽くされる

結論を総合すると 質問の答えが浮かび上がります。パンチカードは何枚必要か? パンチカード1枚には 約80字 記録できます。1箱には2千枚程度の カードが入ります。この箱を例えば 私の地元ニューイングランドに 積むとすると この地域全体が 深さ5キロ弱のカードに 埋め尽くされます。これは2万年前の 氷河期に存在した ― 氷河の約3倍の深さです。非現実的な話ですが 私が思いつく範囲で 最善の解答です。だから自分のサイトに載せました。グーグルからの回答など 期待しませんでした。彼らの秘密主義は 徹底しているので 記事はアップしたものの 真実は謎のままだろうと思いました。

 

6 私の記事への彼らの公式の回答は「ノー・コメント」だった

ところが2週間ほど経って グーグルからメッセージが来たのです。渡したい物があるというのです。だから取りに出かけて 封筒を開けると パンチカードが入っていました (笑) グーグルの社名入りです。パンチカードには 穴がたくさん開いています。お礼を言って帰りましたが 何が書いてあるんだろう? ソフトを手に入れ スキャンして解読すると パズルだとわかりました。一連の暗号だったので 友人の助けを借りて 解読すると 別の暗号が埋め込まれていて 解読すると方程式だったので それを解き やっとグーグルからの メッセージが明らかになりました。私の記事への 彼らの公式の回答は 「ノー・コメント」でした (笑)(拍手)

 

7 もし人間にタイヤがついていて飛べたら…

私はこういう 計算が大好きです。数学が好きな訳ではありません。計算はたくさんしますが 数学自体が好きなわけではありません。私が気に入っているのは 数学を通して 既知の事を取り上げ 紙の上で記号を操作するだけで それまでわからなかった 驚くべきことが わかるようになることです。馬鹿げた質問も多いですが 数学がそれに 答える力を 与えてくれることもあります。

ただ役に立たない時もあります これはある読者からの質問です。匿名で 件名は「至急」でした メールの内容はこうです 「もし人間にタイヤがついていて 飛ぶことができたら どうやって飛行機と 見分ければいいの?」 「至急」だそうです (笑)数学には答えられない 問題もあるんだなと 思いました。ありがとう (拍手)

最後に

光速の90%の速度で投げたボールを打ったらどうなるか?グーグルが保有するデータの量はどの位?資金、電力、面積などから手がかりを得られる。グーグルは事業全体で約10エクサバイトのデータを持っている。ニューイングランド地域全体が深さ5キロ弱のパンチカードに埋め尽くされる。私の記事への彼らの公式の回答は「ノー・コメント」だった。試算とユーモアのすごさ

和訳してくださった Kazunori Akashi 氏、レビューしてくださった Takeshi Maeda 氏に感謝する(2014年3月)。

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