TED日本語 - ランドール・マンロー: 「もし、こうだったら?」をマンガで問う

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TED日本語 - ランドール・マンロー: 「もし、こうだったら?」をマンガで問う

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「もし、こうだったら?」をマンガで問う
Comics that ask "what if?"
ランドール・マンロー
Randall Munroe

内容

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。

Script

So, I have a feature on my website where every week people submit hypothetical questions for me to answer, and I try to answer them using math, science and comics.

So for example,one person asked, what would happen if you tried to hit a baseball pitched at 90 percent of the speed of light? So I did some calculations. Now, normally, when an object flies through the air, the air will flow around the object, but in this case, the ball would be going so fast that the air molecules wouldn't have time to move out of the way. The ball would smash right into and through them, and the collisions with these air molecules would knock away the nitrogen, carbon and hydrogen from the ball, fragmenting it off into tiny particles, and also triggering waves of thermonuclear fusion in the air around it. This would result in a flood of x-rays that would spread out in a bubble along with exotic particles, plasma inside, centered on the pitcher's mound, and that would move away from the pitcher's mound slightly faster than the ball. Now at this point, about 30 nanoseconds in, the home plate is far enough away that light hasn't had time to reach it, which means the batter still sees the pitcher about to throw and has no idea that anything is wrong. (Laughter) Now, after 70 nanoseconds, the ball will reach home plate, or at least the cloud of expanding plasma that used to be the ball, and it will engulf the bat and the batter and the plate and the catcher and the umpire and start disintegrating them all as it also starts to carry them backward through the backstop, which also starts to disintegrate. So if you were watching this whole thing from a hill, ideally, far away, what you'd see is a bright flash of light that would fade over a few seconds, followed by a blast wave spreading out, shredding trees and houses as it moves away from the stadium, and then eventually a mushroom cloud rising up over the ruined city. (Laughter)

So the Major League Baseball rules are a little bit hazy, but -- (Laughter) -- under rule 6.02 and 5.09, I think that in this situation, the batter would be considered hit by pitch and would be eligible to take first base, if it still existed.

So this is the kind of question I answer, and I get people writing in with a lot of other strange questions. I've had someone write and say, scientifically speaking, what is the best and fastest way to hide a body? Can you do this one soon? And I had someone write in, I've had people write in about, can you prove whether or not you can find love again after your heart's broken? And I've had people send in what are clearly homework questions they're trying to get me to do for them.

But one week, a couple months ago, I got a question that was actually about Google. If all digital data in the world were stored on punch cards, how big would Google's data warehouse be? Now, Google's pretty secretive about their operations, so no one really knows how much data Google has, and in fact, no one really knows how many data centers Google has, except people at Google itself. And I've tried, I've met them a few times, tried asking them, and they aren't revealing anything.

So I decided to try to figure this out myself. There are a few things that I looked at here. I started with money. Google has to reveal how much they spend, in general, and that lets you put some caps on how many data centers could they be building, because a big data center costs a certain amount of money. And you can also then put a cap on how much of the world hard drive market are they taking up, which turns out, it's pretty sizable. I read a calculation at one point, I think Google has a drive failure about every minute or two, and they just throw out the hard drive and swap in a new one. So they go through a huge number of them. And so by looking at money, you can get an idea of how many of these centers they have. You can also look at power. You can look at how much electricity they need, because you need a certain amount of electricity to run the servers, and Google is more efficient than most, but they still have some basic requirements, and that lets you put a limit on the number of servers that they have. You can also look at square footage and see of the data centers that you know, how big are they? How much room is that? How many server racks could you fit in there? And for some data centers, you might get two of these pieces of information. You know how much they spent, and they also, say, because they had to contract with the local government to get the power provided, you might know what they made a deal to buy, so you know how much power it takes. Then you can look at the ratios of those numbers, and figure out for a data center where you don't have that information, you can figure out, but maybe you only have one of those, you know the square footage, then you could figure out well, maybe the power is proportional. And you can do this same thing with a lot of different quantities, you know, with guesses about the total amount of storage, the number of servers, the number of drives per server, and in each case using what you know to come up with a model that narrows down your guesses for the things that you don't know. It's sort of circling around the number you're trying to get. And this is a lot of fun. The math is not all that advanced, and really it's like nothing more than solving a sudoku puzzle.

So what I did, I went through all of this information, spent a day or two researching. And there are some things I didn't look at. You could always look at the Google recruitment messages that they post. That gives you an idea of where they have people. Sometimes, when people visit a data center, they'll take a cell-cam photo and post it, and they aren't supposed to, but you can learn things about their hardware that way. And in fact, you can just look at pizza delivery drivers. Turns out, they know where all the Google data centers are, at least the ones that have people in them.

But I came up with my estimate, which I felt pretty good about, that was about 10 exabytes of data across all of Google's operations, and then another maybe five exabytes or so of offline storage in tape drives, which it turns out Google is about the world's largest consumer of.

So I came up with this estimate, and this is a staggering amount of data. It's quite a bit more than any other organization in the world has, as far as we know. There's a couple of other contenders, especially everyone always thinks of the NSA. But using some of these same methods, we can look at the NSA's data centers, and figure out, you know, we don't know what's going on there, but it's pretty clear that their operation is not the size of Google's.

Adding all of this up, I came up with the other thing that we can answer, which is, how many punch cards would this take? And so a punch card can hold about 80 characters, and you can fit about 2,000 or so cards into a box, and you put them in, say, my home region of New England, it would cover the entire region up to a depth of a little less than five kilometers, which is about three times deeper than the glaciers during the last ice age about 20,000 years ago.

So this is impractical, but I think that's about the best answer I could come up with. And I posted it on my website. I wrote it up. And I didn't expect to get an answer from Google, because of course they've been so secretive, they didn't answer of my questions, and so I just put it up and said, well, I guess we'll never know.

But then a little while later I got a message, a couple weeks later, from Google, saying, hey, someone here has an envelope for you. So I go and get it, open it up, and it's punch cards. (Laughter) Google-branded punch cards. And on these punch cards, there are a bunch of holes, and I said, thank you, thank you, okay, so what's on here? So I get some software and start reading it, and scan them, and it turns out it's a puzzle. There's a bunch of code, and I get some friends to help, and we crack the code, and then inside that is another code, and then there are some equations, and then we solve those equations, and then finally out pops a message from Google which is their official answer to my article, and it said, "No comment." (Laughter) (Applause)

And I love calculating these kinds of things, and it's not that I love doing the math. I do a lot of math, but I don't really like math for its own sake. What I love is that it lets you take some things that you know, and just by moving symbols around on a piece of paper, find out something that you didn't know that's very surprising. And I have a lot of stupid questions, and I love that math gives the power to answer them sometimes.

And sometimes not. This is a question I got from a reader, an anonymous reader, and the subject line just said, "Urgent," and this was the entire email: "If people had wheels and could fly, how would we differentiate them from airplanes?" Urgent. (Laughter)

And I think there are some questions that math just can not answer. Thank you. (Applause)

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)

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

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

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

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

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)

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)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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