物理/化学/数学

変分法の基礎から応用までを詳しく解説した書籍．第1部「変分法」では，数学的な理論を基礎から包括的に解説．幾何や物理の例も交えながら，多様な変分問題について詳細に述べる．第2部「変分原理と解析力学」では，歴史に沿って力学に変分法を導入したうえ，弾性体力学，電磁気学など幅広い応用について取り上げる．例題や演習問題も豊富に掲載し，自習がしやすいようにした．変分法そのものの理解はもちろん，ニュートン力学と解析力学のギャップを埋めることにも役立つ1冊．

実験中の事故・災害の防止，応急処置などの手引きである本書は，1975年の第1版以来，大学，企業などでの必携定番書として高く評価されている．今回の改訂では，法規変更、特に環境関係法令への対応や、現状に合う化学物質・廃液の取扱いへの修正を行うとともに，2色化とレイアウト一新も図って誌面を見やすくした．

一般化学の概説：電子、結合、分子の性質分子の表記法酸と塩基アルカンとシクロアルカン立体異性化学反応性と反応機構置換反応アルケン：構造と脱離反応による合成アルケンへの付加反応アルキン〔ほか〕

プログラミングの初歩から始めて，実践的なプログラムを書くのに必要となる内容までを含んだJavaプログラミングの教科書。前半では，インターネットのサポートページに公開したタートルグラフィックスのライブラリを利用しながら，オブジェクト指向を中心とするJava言語の概念を丁寧に説明。続いてJavaSE8で加えられたラムダ式に代表される関数型プログラミング，コレクションや並列処理についても詳説。また，後半では，JavaFXによるグラフィカルユーザインターフェース，アニメーション，そして、ネットワークなど，実用的なプログラムに必要になるライブラリの使い方を解説。豊富な練習問題があり，例題や練習問題のプログラムはサポートページからダウンロードして動かすことができ，自習書としても最適である。プログラムはコマンドライン(ターミナル)での実行とEclipseの両方に対応。JavaSE8に準拠している。

1量子プログラミングの概要と準備(はじめに；予備知識)； 2古典的制御をもつ量子プログラム(量子プログラムの構文と意味論；量子プログラムの論理；量子プログラムの解析)； 3量子的制御をもつ量子プログラム(量子的場合分け文；量子的再帰)； 4今後の展望

Rパッケージの開発者として名高いKunRenが，R初心者およびRについてある程度は扱えるものの知識がアップデートされていない中級者へ向けて書いた入門書。モダンなアプローチでRの内容が平易に解説されている。前半はRの言語解説(オブジェクトやデータの扱い方等)についてページが割かれ，金融分野でRを扱ってきた著者の経験をふまえ，一部では難解ともいわれるRの言語仕様がわかりやすく書かれている。読者は文章に引き込まれながら読んでいくうちに自然とRに関する深い知識を身に付けることができるだろう。後半はRについての発展的な内容となっており，最近のdplyrやrlist，data．tableといったモダンなデータハンドリングパッケージ，他書では扱っていないメタプログラミング，RによりWebスクレイピングをいかにプログラミングしていくかなど，十分に読み応えのあるものとなっている。

GoogleのAlphaGoによるプロ棋士打破は，人工知能がヒトを超えた学習を行った歴史的出来事として認識された。強化学習はここで重要な役割を果たしてているだけでなく，自動運転やロボット制御などの重要な分野への応用も知られ，いま世間の強い関心を集めている。その一方，日本語で強化学習を体系的に学べる教科書は多くはなく，代表的な教科書であるSuttonandBarto(1998)とその訳書も出版から20年が経とうとしている。本書はトップ会議のチュートリアルで利用されたり，2010年の出版以降わずか数年で500弱の引用がされたりという事実からも窺えるように，入門書として広く読まれている良書である。本書の内容は動的計画法などの基本的かつ重要なアルゴリズムに始まり，比較的新しい手法も体系的に網羅しつつもコンパクトに自己完結している。原著の出版から7年あまり経つが，近年の発展は本書で掲載されたアルゴリズム・アイデアをその基礎においている。特に本書では，深層学習を利用した深層強化学習を含む最近の発展に，本書で紹介されたアルゴリズムがどのように使われているかを解説した訳者補遺を追加することで，本書と最先端の研究との橋渡しをしている。

量子力学とは、私たちの直観が通じないミクロな世界の現象を、どのようにとらえ、どのように考えるのかについての学問分野である。本書は、初学者にはわかりにくい量子力学の世界を、おおむね科学の歴史を辿りながら解きほぐし、量子力学の誕生から現代科学への応用までの発展に沿って丁寧に紹介した入門書である。 他書で多く見られるように、初めから量子力学が出来上がったものとして解説するのではなく、量子力学がどうして必要とされるようになったのかをスモールステップで解説することで、量子力学と古典物理学との違いをはっきりと浮き上がらせ、初学者が量子力学を学習する上での”早道”となることを目標にした。 なお、量子力学の既習者には、かつての物理学者が古典物理学の範囲内でどのように格闘したかを学習することで、物理学一般の復習と理解にも繋がるであろう。

同シリーズの『演習で学ぶ 量子力学』(小野寺嘉孝 著)に比べ、物理学科で学ぶ本格的な量子力学の内容となる教科書・参考書。解説にあたっては、できるだけ単一の原理原則から出発して量子力学の定式化を行い、常に論理構成を重視して、量子論的な物理現象の明確な説明に努めた。また、応用に十分配慮しながら、できるだけ実験事実との関わりを示すようにした。 さらに、「量子基礎論概説」の章では、量子測定などの現代物理学における重要なテーマについても記し、そして本書の最後に「場の量子論」への導入の章を設けて次のステップに繋がるように配慮するなど、”現代的なアプローチ”で量子力学の本質に迫った、著者渾身の一冊である。

電子の動きによる反応機構の書き方を理解し、初見の有機反応に対して「合理的な反応機構」が書けるようになる一冊。

物理学の重要事項をまとめ、ハンドブック的な使われ方も想定した一冊です。 本書第Ⅰ巻は「力学」と「電磁気学」について、続く第II巻では「熱力学」と「量子力学」がまとめられています。 高いレベルをまで要点をうまくまとめ、初年次学生から院試の対策まで広く使うことができます。また、公式集のような側面もあり、物理を学ぶ学生だけでなく授業を教える教員へも強くお勧めできるタイトルとなっております。

学生が物理を理解するための講義の行い方を丁寧に解説した一冊。力学、熱力学、電磁気学、量子力学などの各単元の教え方を明示。

本書は、いわゆるオーソドックスな教科書とは異なるアプローチで執筆された、微分方程式の入門書である。 一つは、思い切って理論的背景を省略し、ある物理や工学の問題は微分方程式でどのように表されるのか、そしてその微分方程式を解くことにより何がわかるのか、といった応用面を主眼にした。とくに、最も重要と思われるニュートン力学と電気回路の線形微分方程式の問題には大きく紙幅を割いた。 もう一つは、微分方程式の「解き方」以外の側面に光を当て、微分方程式を解かなくてもわかる洞察について、また一見まったく異なる二つの現象が共通の微分方程式で記述できるという面白さについて述べた。 本書を通じて、微分方程式の「解き方」でなく、「使い方」がわかったという実感を持っていただければ幸いである。

物理や工学の広い範囲で必要とされる振動・波動についての入門的教科書。 本書を執筆した目的の1つに、本書を使って「勉強のしかた」を学んでもらうことがある。公式や知識をただ暗記するだけの勉強法から脱却して、なぜ、そのようになるのかを考えながら内容を理解していく勉強法に切り替えてほしい。 それを手助けする本書の特徴として、以下が挙げられる。 (1)数式の変形過程を省略せずに丁寧に記述した。式の変形過程がわかりにくいと思われる箇所には吹き出しをつけて、なぜそのように変形されるのかを示した。 (2)初学者がつまずきやすい箇所では、丁寧に説明するとともに NOTE を付して補足説明を行った。それによって、他書を参照しなくても本書だけで勉強できるようにした。 (3)すべての章末問題に略解をつけ、かつ詳細解答を裳華房Webサイトに公開することで、読者が自学自習によって内容を深められるようにした。

裳華房では1999年に『高温超伝導の科学』(品切れ中)を刊行したが、これ以降も超伝導分野はめざましい進展を成し遂げてきた。特に”超伝導磁束状態”の研究は基礎から応用を含む幅広い分野に波及し、改めて包括的な専門書を望む声が高まってきた。 そこで、我が国の超伝導分野の今後の発展に寄与することを目的として、超伝導磁束状態の研究を牽引してきた国内の第一線の研究者の方々に、専門的な立場から分野ごとに細かく執筆していただいた。

道具として「測度」が必要な人のための一冊。情報科学・工学・自然科学に「使う」のに十分な内容をコンパクトにまとめ、ルベーグ積分のチェックポイントもわかりやすく示した。データサイエンス、機械学習の理解にも好適。

電力系統とは、電気を利用者へ供給するための、発電、変電、送電、配電の全てを含む電力システムのことをいう。本書は、電力系統の概要およびそれらを取り扱うための技術についてとりまとめ、近年の電力自由化における発送電分離や、スマートグリッドなどにも触れている。基礎から応用までを詳解するとともに、豊富な例題および章末問題を収録。

有限な地球という制約条件のなかで、豊かな社会をいかに維持発展できるか。科学的に信頼のおけるデータだけをもとに、地球環境の現状を理解し、環境問題を解決するための具体的な方策を提言する。 『化学の指針シリーズ 化学環境学』(ISBN 978-4-7853-3218-1)の刊行から10年。本書は、同書をベースにしつつもできうる限り最新のデータを組み込み、大幅に再編・改訂・加筆したもので、化学者・化学技術者の立場から地球環境問題と真摯に取り組み、具体的提言を続けてきた著者の、集大成ともいえる一冊である．

多くの基礎有機化学教科書のような「官能基別」の章立てをとらず、有機化学本来の基礎(語学における文法に当たるもの)とは何か、を提言する新しいタイプの教科書。各論的な説明ではなく、有機化学の体系の全体を見通した解説に努めた。本書を通して読者は、有機化学の面白さが分子の立体構造や結合の組換えにあることを理解し、有機化学の基本を確実に身につけることができるだろう。

環境計算の技術者・実務者向けに必要な数学・統計の知識を単位換算など初歩から体系的に集約。

数理最適化やORの知識と考え方は，意思決定にどのように活かされるのか． 人の好みを定量的に評価し，最適な案を合理的に選択する，意思決定の理論． それを支える数理的しくみを，本書はていねいに解説しています． パラメータの同定方法など実践的な手法についても，具体的な数値例を交えて解説． 数学的根拠がよくわかり，実問題への応用につながる知識が身につきます． ◆本書で解説する主な内容◆ ◇複数の目的のトレードオフを伴う，多属性目的の意思決定 ◇景気のような外部からの影響を受ける，不確実性下での意思決定 ◇心理的影響を考慮した案の選択を実現する，プロスペクト理論 ◇AHPやPROMETHEEなど，案の一対比較を行うことによって最適案を機械的に選択する代表的な手法

メタマテリアルとは，光または電磁波に対して特異な応答を示す人工材料を指し，光学迷彩(透明マント)や，従来の理論的限界を打ち破るレンズなど，常識を超えた応用技術を可能にするものとして期待されています． 「負の屈折率」など，自然界の物質にはない性質をもつメタマテリアルの登場により，これまでの電磁気学や光学の理論では考えられない現象が次々と発見されました． 本書は，従来の光学および，結晶光学などの関連理論を，メタマテリアルを含んだ形に拡張・再構成して，基礎からわかりやすく体系化します． メタマテリアルの応用や，その特性の理解において必要となる知識を身につけることができ，各種の光学応用分野の技術者・研究者に役立つ内容となっています．

15 ベンゼンと芳香族性16 ベンゼンの化学：芳香族求電子置換17 アルコールとフェノール18 エーテルとエポキシドチオールとスルフィド19 アルデヒドとケトン：求核付加反応20 カルボン酸とニトリル21 カルボン酸誘導体：求核アシル置換反応22 カルボニルα置換反応23 カルボニル縮合反応

最短経路で平易に理解できる、今までにない入門書! ベイズ主義機械学習(ベイズ学習)の基本原理にのっとり、「モデルの構築→推論の導出」という一貫した手順でアルゴリズムの作り方を解説。どこまでも分かりやすい! 【主な内容】 1 機械学習とベイズ学習 2 基本的な確率分布 3 ベイズ推論による学習と予測 4 混合モデルと近似推論 5 応用モデルの構築と推論 【機械学習スタートアップシリーズ】 本シリーズは、「機械学習ブーム」の先駆けとして2015年から刊行されている『機械学習プロフェッショナルシリーズ』の弟分的な存在を目指す、注目の新シリーズです。 「機械学習をもっと身近に、機械学習をもっとわかりやすく!」を合言葉に、より丁寧な記述で、基本的なテーマを解説していきます。 まず、以下の2点を同時に刊行いたします(^o^)/ 『これならわかる深層学習入門』瀧 雅人・著 『ベイズ推論による機械学習入門』須山 敦志・著/杉山 将・監修

13 化学反応速度論14 化学平衡15 酸と塩基16 水溶液における酸塩基平衡17 溶解度と平衡18 熱力学19 電気化学20 核反応と化学21 金属錯体22 有機化合物、ポリマー、生体物質

国際的に高い評価を得ている定番教科書．分析化学の原理について学生目線でわかりやすく解説し，これらの原理が化学とその関連分野(とくに生命科学と環境科学)でいかに利用されているのかを学べる．また，多くの例題，類題および章末問題は学生の理解を助ける．

本書のメインテーマは「X線・光・中性子の弾性散乱現象」を利用したソフトマター物質の内部構造の解析である。X線・光・中性子の弾性散乱現象の物理とその基礎を示し，実際の応用例について幅広く解説した，散乱研究の第一人者による待望の書である。 「第I部 基礎編」では，X線・光・中性子の弾性散乱における共通部分，相違部分の総合的解説を行った。 「第II部 X線・中性子散乱」では，X線(光子)の自由電子による散乱および中性子(物質波)の原子核による散乱について論じた。これらの散乱は，いずれも「光学的に」等方的な散乱である。 「第III部 光散乱」では，光の束縛電子による散乱について解説した。光散乱は，「光学的に」異方的な散乱(偏光解消成分)と等方的な散乱(偏光成分)からなる。 本書では散乱ベクトルとは何か，散乱強度分布からどのようにして内部構造が解析できるのか，といった基本的な事柄から懇切ていねいに解説した。各章末にあるノートでは式の導出などについてもわかりやすく示した。また，本文に掲載できなかった章，節，項またはその一部は付録としてweb上に公開した． 散乱法は，物理学，化学，生物学，材料科学・工学などのさまざまな科学分野，およびこれらの学際分野での物質の構造探究に用いられており，現在もさまざまな対象に広がりを見せている。本書を読んで，散乱法による構造解析を正しく行うと同時に，メゾスケールでの構造研究へと展開していっていただきたい。

XAFSのバイブル、待望の改訂! 本書は2002年刊行『X線吸収分光法─XAFSとその応用』(太田俊明 編・アイピーシー刊)の全面改訂版です。旧版の良い点を受け継ぎ、新しい測定法や解析法を追加しました。 本書では、まず「第1章 序論」でXAFS研究、およびその関連研究分野がどのように発展してきたかを概説しました。 「第2章 XAFSの理論」では、EXAFSの理論について詳述しただけでなく、最近ますますその需要が増してきたXANESの理論を新たに付け加えました。 「第3章 XAFSの解析」では、一般的な解析法の説明に加え、解析法における諸問題をFAQの形で説明し、さらにXAFS解析に便利なソフトについての解説を加えました。また、実験家の立場からXANESの具体的な解釈についても新たに付け加えました。 「第4章 XAFS実験」では、放射光源、ビームライン、測定手法といった基盤技術に加えて、時間分解手法、空間分解手法、さらに、さまざまな分野への応用展開技術が最先端をいく研究者によって解説されています。旧版から最も大きく様変わりした章です。 「第5章 関連手法」では、XAFSに関連するさまざまな手法が紹介されています。XAFSはX線の吸収に起因する現象ですが、その中にはX線の散乱や干渉効果が含まれており、それは形を変えて非弾性散乱やDAFS(diffraction anomalous fine structure)などの現象としても現れます。 XAFSの理論・解析法はもちろん、放射光を利用した測定系や時間・空間分解測定、全反射測定、高圧下での測定、その場測定、界面や生体試料を対象とした測定まで、XAFSのすべてがわかる研究者必携の1冊です。 ※以下の付録を講談社サイエンティフィクのホームページ(http：//www．kspub．co．jp/book/detail/1532953．html)で公開しています。 付録C 吸収強度見積もりのためのVictoreen係数の表 付録D REX2000：FEFF計算結果でカーブフィッティングする方法

この本では温泉の成分生成や効能などをはじめ、主要温泉の地質・成分的特徴などを科学的におもしろく解き明かしていく。

粉体関連の基礎～重要な用語を1500語余り収録。1用語当たりおおよそ150字以内で解説する。

私たちの社会生活や個人生活に、さまざまな側面でかかわっている土壌。本書は、土壌の生成から作物の生産、環境保全、日常生活まで、多岐にわたる土壌の機能をわかりやすくまとめた。読みやすく、かつ科学的に整理して記述することで、教育にも使える内容となっている。

本書は、「水素」(とりわけ再生可能エネルギーから製造した「グリーン水素」)と「水素エネルギー」を取り巻く最新状況や技術をまとめ、水素の性質、水素のつくり方、水素の貯蔵・輸送・供給、水素は何に使われるの?などわかりやすく紹介する。

幅広い分野の工業製品の材料として用いられる高分子材料には様々な特性と機能があり、目的や用途に応じた性質や形態をもつものを作り出すことができる。高分子の様々な特性を発揮する基礎となる化学構造、化学結合、高分子の様々な機能を解説する。

新しい元素が「ニホニウム」と命名され、元素が改めて脚光を浴びている。すべての物質は元素から構成されているため、元素を知ることは物質の理解を深めることにもつながる。本書は、周期表をベースにした元素の解説はもちろん、私たちを取り巻く物質がいかに巧妙につくられており、それが元素の性質とどう関連するのかなどをわかりやすく解説する。

鋼鉄の5倍の強度を持つ一方で重量は1/5と軽く、樹脂との複合材料化にもめどが立つなど製品実用化が急速に進むナノセルロース。その成り立ちから研究開発・製品化・技術動向までを紹介。ナノセルロースを深く知るための前提情報を図解で親しみやすく伝える。

クロスカップリング反応は、日本の学術研究者が率先して発展させた反応技術で、2010年にノーベル賞に輝いた技術でもある。産業界での利用検討も活発化しており、有機ファイン製品(医薬、電子材料等)の合成手法として、急速に普及しており、現在、欠かせない技術となっている。本書では基礎と応用を分かり易く紹介。監修者はノーベル化学賞受賞者の鈴木章博士。