5月に更新された新型AIではもう十分にアーチェリー業務で実用的なレベルにあるという記事を書いてからは結構利用させていただいています。先日、歴史学で弓についての研究(?)というか研究の中で、矢の威力を扱っているものを読みましたが、計算がぜんぜん違うよな…となりまして、具体的には矢と銃弾を混同していて、銃弾は基本的にほぼ真っすぐ飛び、長距離になると下に落ちていきますが、矢は高さの到達点から落ちていきながら、位置エネルギーによって再加速されるのです。

質問をするために自分で矢の威力を計算したいとなりましたが、運動方程式が難しすぎるので、AIに任せてみました。AI(Copilot Pro)は自分では計算できないようです。よく考えれば、LLM(大規模言語モデル)ですので、計算はしないか。計算するためのコードは書いてくれるので、自分で計算することにしました。

計算するに当たり、初期設定としては初速などが当然必要ですが、この数値の中で、空気抵抗係数だけがわからないのですが、ここも勉強してみたら難しそうだったので、調べたら直径7mm・20gのイーストンシャフトで測定した論文がありました。

こちらの論文では空気抵抗係数は1.94ということになっていましたのでこの数字を使って¹、計算すると、一発で結果が出ました。

60m/sで40度で打ち出した場合、到達距離は237m、129m時点で最高高度に到達して59m。そこからは59mからものを落とすと加速するのと同じ理由で、最高点での33m/sから、的中までに7m/s(22%)、40m/sまで加速します。Copilotありがとう。考古学や歴史学で弓の威力について書かれる場合に、矢が再加速する性質を持っていることが無視される傾向にあると思います。

1. H. O. Meyer, Applications of Physics to Archery, 2015 ↩︎

import math
import csv

# 初期設定
v0 = 60.0  # 初速度 (m/s)
angle = 40.0  # 発射角度 (度)
mass = 0.02  # 矢の重さ (kg)
Cd = 1.9  # 空気抵抗係数
rho = 1.225  # 空気の密度 (kg/m^3)
A = 0.000036  # 矢の断面積 (m^2)
g = 9.81  # 重力加速度 (m/s^2)
time_interval = 0.01  # 時間間隔 (s)
total_time = 10  # 計算する総時間 (s)


# 角度をラジアンに変換
angle_rad = math.radians(angle)

# 水平方向と垂直方向の初速度成分
v0x = v0 * math.cos(angle_rad)
v0y = v0 * math.sin(angle_rad)

# 速度と位置の初期値
vx = v0x
vy = v0y
x = 0
y = 0

# 結果を保存するリスト
trajectory_data = []

# 時間経過に伴う位置と速度の計算
for t in range(int(total_time / time_interval)):
    # 空気抵抗力
    Fd = 0.5 * Cd * rho * (vx**2 + vy**2) * A
    # 空気抵抗による加速度
    ax = -Fd / mass * (vx / math.sqrt(vx**2 + vy**2))
    ay = -Fd / mass * (vy / math.sqrt(vx**2 + vy**2))
    
    # 重力の影響を加えた垂直方向の加速度
    ay -= g
    
    # 速度の更新
    vx += ax * time_interval
    vy += ay * time_interval
    
    # 位置の更新
    x += vx * time_interval
    y += vy * time_interval
    
    # 現在の速度
    velocity = math.sqrt(vx**2 + vy**2)
    
    # 地面に達したら計算終了
    if y <= 0:
        break
    
    # 結果をリストに追加
    trajectory_data.append((t * time_interval, x, y, vx, vy, velocity))

# CSVファイルに保存
with open('trajectory_with_drag_and_velocity.csv', 'w', newline='') as file:
    writer = csv.writer(file)
    # ヘッダーを書き込む
    writer.writerow(['Time (s)', 'X Position (m)', 'Y Position (m)', 'X Velocity (m/s)', 'Y Velocity (m/s)', 'Total Velocity (m/s)'])
    # データを書き込む
    writer.writerows(trajectory_data)

print('CSVファイルに軌道と速度のデータが保存されました。')

資料を漁っていたらヤマハのアーチェリー製造に関する技術資料をちょっとだけ発見。メモです。まとめると、

・アーチェリーのハンドルにはWPC(ウッド・プラスチック・コンビネーション)材を使用してい、その接着にはレゾルシノール樹脂系接着剤を用いる

・アーチェリーリムにはカエデ/マトアを木心材としてもちいて、心材同士はレゾルシノール樹脂系接着剤で接着、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)やGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)をエポキシ接着剤で接着し、その上からFRP(繊維強化プラスチック)をウレタン系接着剤で接着する。リムチップなどにはABS樹脂を用いる

・衝撃が強く場所には厚さ0.2mm程度のSBR（スチレンブタジェンゴム）を介在させて緩和する

・圧締にはエアーバック方式を採用して、ねじれを最小限にする

の4点がポイントかと思います。素材に関しては特に新しい知識はないですが、3種類もの接着剤を使い分けていたこと、圧締に空気を使うのは面白いアイデアだなと思います。以上、90年代前半のヤマハのアーチェリー用品製造に関するメモでした。使うタイミングが来るのかはわかりませんが、一応共有として。

昨年の3月にAIの実用性をテストしてみました。GPT3.5だったと思います。あれからだった一年、今は結構な頻度でAI(Copilot)を使っていて、1年前の記事を更新させていただきます。上の画面が2024年の5月にホイットアーチェリーのホームページを開いた状態でAIに答えさせたチューニング方法のやり方です。概ね正しいと思います。詳細さに欠けますが、右下の「もっと詳しく教えて」を押すと、より詳細なな情報が提供され、今を称賛し、過去を否定するわけではありませんが、私が学生時代に渡された一体いつ書かれたのかわからない部秘伝のチューニング書よりは信用性は高いと考えます。

下記はお話にならない去年の回答。Copilotというサービスですが、中身は同じGPTなので、1年間でこれほど進歩するとは驚くばかりです。これは無料のサービスです。課金モデルのあるらしいので、もしかしたら有料AIでは完璧な答えがすでにできるレベルかも知れません。

私はもうホイットのチューニング方法を調べたりはしませんが、今勉強している狩猟魔術(Hunting Magic)について聞いても、典拠付きで情報を整理してくれます。たった1年でこれか…しかも無料。すごすぎます。一般的な質問を人間に聞く時代が終わりますね。

一流の選手と一般の選手との違いは当然技量ですが、同じ道具を使うことはできます。トップアーチャーがどのようなチューニングをしているのか、練習をしているのか、ネットが発達した現在ではトップレベルの知識にもアクセスできます。

トップレベルの情報も、道具も手に入りますが、一流選手のようにアクセスできないのがシューティンレンジ(アーチェリー場)です。上記の写真はヨーロッパのトップ選手が合宿を行う「Werner & Iris Beiter Centre」です。

天井にカメラが有り、自分の射形を上から確認できます。こういうラインの確認用ですね。的前にもカメラがあり、矢の的中を画面で確認できます。

こちらはアメリカのトレーニング施設で近射的にプロジェクターで射形をうつしてのトレーニングは国内ではまだ導入されていないのではないかと思います。その他、3Dキャプションシステムなども利用できるそうです。

こちらは韓国のトレーニング施設。天井に高さを常設できるカメラが2台備え付けられています。こちらでも大画面に的中を表示するシステムがありますね。

ドイツのトレーニングセンターでは屋内では分析ソフトでのトレーニング、屋外のフィールドでは三脚を高くまで伸ばして、上からの動画を撮影しています。多くのチームが上からの目線を活用していることがわかるかと思いますが、学校のように専用の射場がない場合、公営の射場でトレーニングしている選手には難しいですね。

日本のトレーニングセンターにももちろんあり、遅延システム天井のカメラ、的中確認のためのカメラ、さらに、風を再現する送風機が導入されているそうですが、こちらの施設もトップアーチャー専用であり、一般の方は利用できません。

実はこれくらいしか情報がないのですが、どこの国でも写真や動画がいくつかあるだけで、どのような設備をどう活用しているのかは、そのまま、その国の競技競争力になるので公開されている情報は限定的です。日本の施設は見学できるようですが、ガイド付きで写真の撮影は禁止されています。

自分の新宿の会社にも似たように設備があったのですが、川崎に移転後は天井高の関係で、上からの撮影などはできなくなっており、解決策を模索している状況です。

近年、カメラ、センサ、解析装置自体は低価格化され、遅延システムは昔10万円近くしましたが、現在ではスマホのアプリでできますからね。ただ、自分が練習していた射場は、おそらくプライバシーの関係で、写真動画撮影が禁止されたりして、装置自体は普及が進んでいるのに、それを活用できる場所がないのは非常に残念に思います。

上達するための装置・システムなのに、上達したい一般のアーチャーがそれらにアクセスできず、逆にトップアーチャーはそれらを使用できるという状態を何らかの形で解決できないかは常に考えています。

使用したいくつかの写真は、WAのマイ・レンジで見ていただけます。

(追記) 人生初めてAIに騙されました…ここまで回答されると、へぇー、研究あるんだと思ってしまい、検索したけど、全く見つからず、掲載されているジャーナルが公開されていたので、該当号をみたら、そもそもこの論文存在しません…論文ごと全部ウソついてくるとは怖いわ。

最近、ChatGPTのようなAIが話題なので、アーチェリーに使えるか調べてみました。基本の基本のリムアライメントですが、ちょっと何を言っているのかわからないですね…残念。ちなみに、AIは英語ベースで開発されているので、翻訳の問題かなと思い英語でも聞いてみましたが、

Adjust the limb alignment: Adjust the limb alignment by adjusting the limb bolts. Turn the limb bolts clockwise to increase the limb tension, which will decrease the bow’s draw weight and increase the bow’s speed. Turn the limb bolts counterclockwise to decrease the limb tension, which will increase the bow’s draw weight and decrease the bow’s speed.

Chat GPT March 14 ver

英語で聞くとティラー・ポンド調整のやり方が返ってきます。英語でもダメですね。

歴史の記事を書いたときに、いくら調べても情報が手に入らなかった18世紀のドイツのアーチェリー競技の情報を聞いてみると、正直にわかりませんという回答が返ってくるのはびっくりでした。グーグルなどの検索サイトでは、情報が本当はそこに存在しなくても、何かしらの、価値のない情報(バイオリンのBowとか)が紹介されて、それが本当に無価値であることを検証する時間を取られますが、AIの回答のように「情報が存在しないという情報」でも価値はあります。

ということでは、AIにアーチェリーはまだ早かったようです。仕事を奪われずに済んでホッとしています。

ただ、進化は早いそうなので来年くらいに再検証したいと思います。

11-12世紀の西洋で防具の進化に対抗するためにイングリッシュロングボウが誕生した当時、日本ではどうだったのか。和弓には全然詳しくないので、語るつもりはありませんが、一応知識として知っておかないと、と思いこの時代の専門家の本を読んでみると、諸説ありますが、西洋同様に甲冑が進化したのに対して、弓を強くするのではなく、武士を射るのではなく、騎乗する馬を狙う戦法が広がっていったとのことです。「首をとる」文化と「捕まえて身代金」文化の違いによる差異なのでしょうか。

一方、その傾向を「昔は馬を射るようなことはしなかったが、近年はまず馬の太腹を射て、跳ね落とされ徒歩立ちになった敵を討つようになった。」と嘆く歴戦の老戦士もいたようです(*)。

*高橋昌明「騎兵と水軍」,日本史(2) 中世Ⅰ,有斐閣,1978

日本の弓に関しては多くの専門家がいますが、この本の内容は非常に興味深かったです。特に、中世においては「弓」が戦闘の中心にあったが、豊臣秀吉の刀狩りは武装解除ではなく、身分制度の固定化が目的であり、明治では権力側(軍・警・官)が帯刀権を独占し、靖国刀などの軍刀にいたり、「刀は武士の魂」となったという流れは、自分にとっては新鮮な見方でした(*)。

*著者は別に日本刀をディスっいるわけではなく(財)日本美術刀剣保存協会で鑑定審査をしていた日本刀側の人です。

すげぇ。

ホイットのマニュアルを10年ぶりに翻訳したので、ついでにWINのマニュアルも見て、中身があるなら翻訳してみようと思ったのですが、書かれている内容が…指示はわかるのですが意味がわからない。

リム/ライザーのアライメントを確認した後、図のようにフルドローでのアライメントを確認することをお勧めします。 弓の最初のセットアップではセンター ショットが正しいとしても、リムが正確でないと、フルドローの時にリムがねじれます。 これは、シューティングでトルクを発生させる最も重要な理由の 1 つです。 アライメント チェック デバイスを使用すると、簡単にチェックできる場合があります。 

英語のざっくりとした訳

以上の内容が書かれているのですが、指示はわかります。ねじれを確認しろということです。しかし、ホイットであれば、この後、「x」の状態では、シムを移動して調整しろという指示が続くのですが、WINのマニュアルはここで終わっています。

…

えっ?

…

「x」の状態だったら??　この次のページが保証条件なので、保証を確認してくれということだろうか。

ちなみに解決方法は色々あるのですが、簡単なのは、正しい方向にリムチップをねじってあげることです。各メーカーがストリンガーで弓をはるように指示しているのも、はるときにリムにテンションが正しくかからないと、それが原因でリムがねじれてしまうためです。

それが原因でねじれたのであれば、基本反対側に同じテンションをかければ修正できます。低ポンドのグラスリムはそれで修正できます。最上位モデルの高ポンドはこの方法では修正できないで、リム側の問題であれば交換以外は打つ手がありません。

まぁ、マニュアル頼りでチューニングする人はほぼいないので、ここで詰む人もいないとは思いますが、翻訳する内容もないので、翻訳は行いません。MKのものは下記の記事のやり方での指示でしたので、参考にしてください。FIVICSは公式サイトで確認できず、Gilloは調節方法だけでした。

気がついたら700万アクセス超えてました。3月12日に700万行ったのかな??本当にありがとうございます。今後ともよい情報を提供できるようにがんばります。

最近、「言語が違えば、世界も違って見えるわけ」という本を読みましたが、特に9章のロシア語の青、言語が変われば、見る空の色も変わるわけ、は、バイターノックの色で戸惑った経験があるアーチャーの方には良い答えになっているのではないかと思います。バイターノックユーザーにおすすめです♪

ではでは仕事に戻ります。