資格の勉強をしたくても、なかなか時間が取れなくて困っている方は多いのではないでしょうか。
そこで今回は、ChatGPTなどのAIを活用して、一陸技・一陸特・などの資格の勉強を効率的に進める方法をご紹介します。
AIを活用することで、時間の制約に縛られることなく、効率的に勉強することができます。
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ChatGPTに不明点を質問する
問題について質問
試しに以下の問題についてChatGPTに質問してみました。
上記の問題の答えは「3」です。
まず、以下のように質問しました。
線状アンテナの指向性について教えてください。
十分遠方における電界強度の指向性が指向性関数に比例し距離に関係しないのはなぜですか。
微小ダイポールの指向性関数がsinθなのははぜですか。
半波長ダイポールアンテナの指向性関数は近似式を求めてください。
ChatGPTからは以下のとおり回答がありました。
線状アンテナの指向性は、放射する電磁波の強さが方向によって異なることを表します。指向性は、アンテナの形状、サイズ、配置、周波数などによって異なります。
十分遠方における電界強度の指向性が指向性関数に比例し、距離に関係しないのは、遠方場では放射された電磁波が平面波として振る舞うためです。平面波は、距離が増えても強度が減衰しないため、距離に関係しない指向性を持ちます。
微小ダイポールの指向性関数がsinθとなるのは、ダイポールが非常に短いため、放射電場の強度がθに依存することが原因です。また、ダイポールの放射パターンは、放射電場が反対方向に位相を持つ2つの半波長の部分に分かれるため、sinθの形をしています。
半波長ダイポールアンテナの指向性関数は、次のように近似できます。
D(θ) ≈ (2/π) * cos(θ/2)
この式は、θが小さい場合に正確です。この近似式は、半波長ダイポールアンテナが放射する電磁波の強度が、θに依存してcos(θ/2)の形で分布することを表します。
半波長ダイポールアンテナの指向性関数が、問題の解答と異なるものが返ってきたのでさらに続けて質問しました。
半波長ダイポールアンテナの指向性関数は以下に近似されることもあるそうです。
理由を教えてください。
cos((π/2)*cosθ)/sinθ
ChatGPTからは以下のとおり回答されました。
はい、半波長ダイポールアンテナの指向性関数は、以下の式で近似されることもあります。
D(θ) ≈ cos((π/2)*cosθ)/sinθ
この式は、θが大きな場合に正確です。この近似式は、半波長ダイポールアンテナが放射する電磁波の強度が、θに依存してcos((π/2)*cosθ)/sinθの形で分布することを表します。
この近似式の導出には、フレネル近似が用いられます。フレネル近似は、波長が十分に小さい場合に適用され、角度θが大きい場合に正確な結果を与えます。半波長ダイポールアンテナの場合、波長がアンテナの長さに比べて十分に小さいため、フレネル近似が適用できます。
具体的には、半波長ダイポールアンテナが放射する電磁波の強度は、以下のように表されます。
E(θ) = (π/2) * (cos(θ/2) / sin(θ/2)) * sin(π/2 * cos(θ/2))
ここで、E(θ)は角度θにおける放射電界強度、πは円周率を表します。この式を近似すると、以下のようになります。
E(θ) ≈ (π/2) * cos((π/2)*cosθ)/sinθ
この式から、半波長ダイポールアンテナの指向性関数がcos((π/2)*cosθ)/sinθの形で表されることがわかります。
語呂合わせを考えてもらう
法規で覚えづらい電波の形式の記号について質問してみました。
ピンと来ないものもありますが、覚え方の参考になりそうでしょうか。
主搬送波の変調形式の記号に対する語呂合わせを考えてみましょう。
- 無変調 (N):
- 語呂合わせ: 「ぬるぬると進む、無変調の波。」
- 振幅変調 (両側波帯 – A):
- 語呂合わせ: 「あー、振幅変調、波が左右に揺れる。」
- 振幅変調 (全搬送波 – H):
- 語呂合わせ: 「はー、全搬送波、広がる振幅。」
- 振幅変調 (低減搬送波 – R):
- 語呂合わせ: 「るるると減少、低減搬送波。」
- 振幅変調 (抑圧搬送波 – J):
- 語呂合わせ: 「じわじわと抑え、抑圧搬送波。」
- 振幅変調 (独立側波帯 – B):
- 語呂合わせ: 「ぶんぶんと独立、独立側波帯。」
- 振幅変調 (残留側波帯 – C):
- 語呂合わせ: 「しーんと残る、残留側波帯。」
- 角度変調 (周波数変調 – F):
- 語呂合わせ: 「ふわふわと変わる、周波数変調。」
- 角度変調 (位相変調 – G):
- 語呂合わせ: 「がんばって変える、位相変調。」
- 振幅変調および角度変調であって、同時に、または一定の順序で変調するもの (D):
- 語呂合わせ: 「でんでん変調、同時に動く。」
- パルス変調 (無変調 – P):
- 語呂合わせ: 「ぴったり無変調、パルスが打つ。」
- パルス変調 (振幅変調 – K):
- 語呂合わせ: 「けんけん振幅変調、パルスが揺れる。」
- パルス変調 (幅変調または時間変調 – L):
- 語呂合わせ: 「るんるんと広がる、幅変調や時間変調。」
- パルス変調 (位置変調または位相変調 – M):
- 語呂合わせ: 「むむむ、位置変調や位相変調。」
- パルス変調 (パルス期間中に角度変調 – Q):
- 語呂合わせ: 「くるくる角度変調、パルスの中で。」
- パルス変調 (上記の組合せ、または他の方法 – V):
- 語呂合わせ: 「ぶーんぶーん、いろんな方法でパルス変調。」
- 上記に該当しないもので、振幅、角度またはパルスのうち二以上を組み合わせて、同時に、または一定の順序で変調するもの (W):
- 語呂合わせ: 「わー、いろんな波が同時に変調。」
- その他 (X):
- 語呂合わせ: 「えっくすぷれす、その他の変調形式。」
これらの語呂合わせを使って、主搬送波の変調形式の記号を覚えてみてください。
いかがでしょうか。
これだけ詳細に回答されるなら学習効率が上がると思いませんか？
ただし、ChatGPTは必ずしも100％の正確性を保証するものではないことにはご注意ください。
あくまで学習支援の一つとして、参考書などと併用してChatGPTを活用しましょう。
ChatGPTはiPhoneの公式アプリが2023/5/26に日本向けに公開され、より気軽に使いやすくなりました。
類似のアプリが多くあるようですので間違いにご注意ください。
残念ながらAndroidはまだのようですが、iPhoneをお持ちの方はお試しください。
Bing AIを活用する
Bing AIはMicrosoftのEdgeブラウザで使えるAIです。
内部のアルゴリズムはChatGPTと似た言語モデル（GPT-3）を使っているそうです。
普段はあまりEdgeを使わない方が多いとは思いますが、ぜひ試してみてください。
Edgeを立ち上げたら、右上のアイコンをクリックしてください。
BingAIが立ち上がります。
試しに一陸技の問題について質問してみました。
ChatGPTとは違って、参考となるリンク先を併せて教えてくれます。
Webページを見ながら使えるのは便利ですよね。
一回の文字数や一日の質問回数に上限があるのでご注意ください。
また、Bing AIはWindows11に標準搭載され、タスクバーから簡単に起動できます。
上の画像で、「b」マークをクリックすると起動します。
Google Bardを活用する
GoogleからChatGPTの対抗馬となるBardが2023/5/11に試験運用にて公開されました。
上記でChatGPTにした質問と全く同じ質問をBardにもしてみました。
上記の問題の答えは「3」です。
まず、以下のように質問しました。
線状アンテナの指向性について教えてください。
十分遠方における電界強度の指向性が指向性関数に比例し距離に関係しないのはなぜですか。
微小ダイポールの指向性関数がsinθなのははぜですか。
半波長ダイポールアンテナの指向性関数の近似式を求めてください
Bardから次のように回答がありました。
- 線状アンテナの指向性は、アンテナの電流分布によって決まります。電流分布は、アンテナの長さや形状、電圧、周波数によって異なります。アンテナから十分離れた観測点に到達する電界強度は、アンテナの電流分布によって生じる電磁波の強度に比例します。そのため、アンテナの指向性は、アンテナの電流分布によって決まります。
- 十分遠方における電界強度の指向性が指向性関数に比例し距離に関係しないのは、電磁波が波として伝搬するためです。電磁波は、波長の長さの約1/10の距離まで離れると、波として伝播する性質を失います。そのため、十分遠方では、電界強度は電磁波の波長に関係なく、指向性関数に比例します。
- 微小ダイポールの指向性関数がsinθなのは、アンテナの電流分布がz方向に沿っているためです。アンテナの電流分布がz方向に沿っている場合、アンテナから放射される電界は、θ方向にsinθの形で分布します。そのため、微小ダイポールの指向性関数はsinθになります。
- 半波長ダイポールアンテナの指向性関数の近似式は、次のようになります。
$$D(\theta) \approx \frac{2}{\pi} \sin^2 \theta$$
半波長ダイポールアンテナの指向性関数が、問題の解答と異なるものが返ってきたのでさらに続けて質問しました。
半波長ダイポールアンテナの指向性関数は以下に近似されることもあるそうです。 理由を教えてください。
cos((π/2)*cosθ)/sinθ
Bardからの回答は以下です。
半波長ダイポールアンテナの指向性関数は、次の式で表されます。
$$D(\theta) = \frac{2}{\pi} \sin^2 \theta$$この式は、θ=0°およびθ=180°の方向に最大の電界強度を放射し、θ=90°の方向には電界強度がゼロになることを示しています。
しかし、この式は、θ=0°およびθ=180°の方向に近づくにつれて、指向性関数が急激に減少するため、実運用上はあまり使用されていません。
そこで、θ=0°およびθ=180°の方向への指向性を向上させ、θ=90°の方向への指向性を低下させるために、次の式で近似されることがあります。
$$D(\theta) = \frac{\cos((\pi/2)\cos\theta)}{\sin\theta}$$この式は、θ=0°およびθ=180°の方向への指向性を向上させ、θ=90°の方向への指向性を低下させます。
2個目の数式は問題文と合っていますね。
いかがでしょうか。Bardもなかなか賢そうですよね。
試験勉強への活用に期待が持てます。
BardはGoogleアカウントがあれば登録不要で使えます。
一方、ChatGPTはアカウント登録が必要なので最初だけ少し面倒です。
今やほとんどの方がGoogleアカウントを持っているでしょうから、気軽に使えていいですよね。
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