Reference physique

HeightWeight

Reference physique in 2015 edition

Refer to the congruence commission for standard value of the Japanese Society for Pediatric Endocrinology and the Japanese Society for auxology in 0-17 years old. Refer to the National Health and Nutrition Examination Survey in 2010 and 2011 in 18 years old or elder.

Gender Male Female
Age Reference height (cm) Reference weight (kg) Reference height (cm) Reference weight (kg)
0-5 M 61.5 6.3 60.1 5.9
6-11 M 71.6 8.8 70.2 8.1
6-8 M 69.8 8.4 68.3 7.8
9-11 M 73.2 9.1 71.9 8.4
1-2 85.8 11.5 84.6 11.0
3-5 103.6 16.5 103.2 16.1
6-7 119.5 22.2 118.3 21.9
8-9 130.4 28.0 130.4 27.4
10-11 142.0 35.6 144.0 36.3
12-14 160.5 49.0 155.1 47.5
15-17 170.1 59.7 157.7 51.9
18-29 170.3 68.5 158.0 53.1
30-49 170.7 68.5 158.0 53.1
50-69 166.6 65.3 153.5 53.0
70- 160.8 60.0 148.0 49.5
Standard physique in 2010 edition

Refer to the National Health and Nutrition Examination Survey in 2005 and 2006 in 1 year old or elder. Refer to the Infant Physical Development Research in 2000 in less than 1 year old.

Gender Male Female
Age Standard height (cm) Standard weight (kg) Standard height (cm) Standard weight (kg)
0-5 M 61.5 6.4 60.0 5.9
6-11 M 71.5 8.8 69.9 8.2
6-8 M 69.7 8.5 68.1 7.8
9-11 M 73.2 9.1 71.6 8.5
1-2 85.0 11.7 84.0 11.0
3-5 103.4 16.2 103.2 16.2
6-7 120.0 22.0 118.6 22.0
8-9 130.0 27.5 130.2 27.2
10-11 142.9 35.5 141.4 34.5
12-14 159.6 48.0 155.0 46.0
15-17 170.0 58.4 157.0 50.6
18-29 171.4 63.0 158.0 50.6
30-49 170.5 68.5 158.0 53.0
50-69 165.7 65.0 153.0 53.6
70- 161.0 59.7 147.5 49.0

Reference:
The Dietary Reference Intakes for Japanese 2015 edition Review (pdf)
The Dietary Reference Intakes for Japanese 2010 edition Basic Theory (pdf)

参照体位

HeightWeight

2015 年版参照体位

 0-17 歳は日本小児科内分泌学会・日本成長学会合同標準値委員会による小児の体格評価に用いる身長・体重の標準値をもとに年齢区分に応じて,当該月齢並びに年齢階級の中央時点における中央値を引用したとのことです.18 歳以上は平成 22 年 23 年国民健康・栄養調査における当該の性および年齢階級における身長・体重の中央値を用いたとのことです.

性別 男性 女性
年齢 参照身長 (cm) 参照体重 (kg) 参照身長 (cm) 参照体重 (kg)
0-5 (M) 61.5 6.3 60.1 5.9
6-11 (M) 71.6 8.8 70.2 8.1
6-8 (M) 69.8 8.4 68.3 7.8
9-11 (M) 73.2 9.1 71.9 8.4
1-2 85.8 11.5 84.6 11.0
3-5 103.6 16.5 103.2 16.1
6-7 119.5 22.2 118.3 21.9
8-9 130.4 28.0 130.4 27.4
10-11 142.0 35.6 144.0 36.3
12-14 160.5 49.0 155.1 47.5
15-17 170.1 59.7 157.7 51.9
18-29 170.3 68.5 158.0 53.1
30-49 170.7 68.5 158.0 53.1
50-69 166.6 65.3 153.5 53.0
70- 160.8 60.0 148.0 49.5
2010 年版基準体位

  1 歳以上は平成 17 年及び 18 年国民健康・栄養調査における当該年齢階級における中央値(17 歳以下は各年齢の加重が等しくなるように調整),1 歳未満は平成 12 年乳幼児身体発育調査の身長及び体重発育パーセンタイル曲線の当該の月齢における中央値を用いたとのことです.

性別 男性 女性
年齢 基準身長 (cm) 基準体重 (kg) 基準身長 (cm) 基準体重 (kg)
0-5 (M) 61.5 6.4 60.0 5.9
6-11 (M) 71.5 8.8 69.9 8.2
6-8 (M) 69.7 8.5 68.1 7.8
9-11 (M) 73.2 9.1 71.6 8.5
1-2 85.0 11.7 84.0 11.0
3-5 103.4 16.2 103.2 16.2
6-7 120.0 22.0 118.6 22.0
8-9 130.0 27.5 130.2 27.2
10-11 142.9 35.5 141.4 34.5
12-14 159.6 48.0 155.0 46.0
15-17 170.0 58.4 157.0 50.6
18-29 171.4 63.0 158.0 50.6
30-49 170.5 68.5 158.0 53.0
50-69 165.7 65.0 153.0 53.6
70- 161.0 59.7 147.5 49.0

参照:
日本人の食事摂取基準(2015 年版)総論 (pdf)
日本人の食事摂取基準(2010 年版)策定の基礎理論 (pdf)

EVALUATION OF LINE INTEGRALS

Fig. 6-2
Fig. 6-2

If the equation of a curve C in the plane  z = 0 is given as  y = f(x), the line integral (14) is evaluated by placing  y = f(x),\ dy = f'(x)dx in the integrand to obtain the definite integral

\displaystyle \int_{a_1}^{a_2}[P\{x, f(x)\}dx + Q\{x, f(x)\}f'(x)dx] \cdots(19)

which is then evaluated in the usual manner.

Similarly if C is given as x = g(y), then dx = g'(y)dy and the line integral becomes

\displaystyle \int_{b_1}^{b_2}[P\{g(y), y\}g'(y)dy + Q\{g(y), y\}dy]\cdots(20)

If C is given in parametric form x = \phi(t),\ y = \psi(t), the line integral becomes

\displaystyle \int_{t_1}^{t_2} [P\{ \phi(t),\ \psi(t) \}\phi'(t)dt + Q\{ \phi(t),\ \psi(t) \}\psi'(t)dt] \cdots (21)

where t_1 and t_2 denote the values of t corresponding to points  A and B respectively.

Combination of the above methods may be used in the evaluation.

Similar methods are used for evaluating line integrals along space curve.

線積分の評価

Fig. 6-2
Fig. 6-2

 仮に平面  z = 0 における曲線 C の式が  y = f(x) で与えられるなら,積分の定義を得るために線積分 (14) は被積分関数内で  y = f(x),\ dy = f'(x)dx と置換されて評価されます.

\displaystyle \int_{a_1}^{a_2}[P\{x, f(x)\}dx + Q\{x, f(x)\}f'(x)dx] \cdots(19)

上記は通常の方法で評価します.

 同様に仮に Cx = g(y) として与えられるなら dx = g'(y)dy となり線積分は以下のようになります.

\displaystyle \int_{b_1}^{b_2}[P\{g(y), y\}g'(y)dy + Q\{g(y), y\}dy]\cdots(20)

 仮に C がパラメーター形式 x = \phi(t),\ y = \psi(t) で与えられるなら,線積分は以下のようになります.

\displaystyle \int_{t_1}^{t_2} [P\{ \phi(t),\ \psi(t) \}\phi'(t)dt + Q\{ \phi(t),\ \psi(t) \}\psi'(t)dt] \cdots (21)

ここで t_1 および t_2 は点  A および点 B に対応する t の値を示します.

 上記方法の組み合わせを評価に用います.

 同様の方法で空間曲線に沿った線積分の評価を行います.

Dietary Reference Intakes for Japanese 2015 edition

Ministry of Health, Labour and Wealth (MLH) of Japan has published ‘The Dietary Reference Intakes for Japanese (2015 edition)’.

The Dietary Reference Intakes for Japanese

日本人の食事摂取基準2015年版

 厚生労働省から日本人の食事摂取基準(2015 年版)が公表されました.2010 年版と比較して変更したところなどを述べていく予定です.

日本人の食事摂取基準

VECTOR NOTATION FOR LINE INTEGRALS

It is often convenient to express a line integral in vector form as an aid in physical or geometric understanding as well as for brevity of notation. For example, we can express the line integral (15) in the form

\displaystyle \int_{C}[A_1dx + A_2dy + A_3dz] \\  = \int_{C} (A_1\bold{i} + A_2\bold{j} + A_3\bold{k}) \cdot (dx\bold{i} + dy\bold{j} + dz\bold{k})\\  = \int_{C} \bold{A}\cdot d\bold{r} \cdots (17)

where \bold{A} = A_1\bold{i} + A_2\bold{j} + A_3\bold{k} and d\bold{r} = dx\bold{i} + dy\bold{j} + dz\bold{k}. The line integral (14) is a special case of this with z = 0.

If at each point (x, y, z) we associate a force F acting on an object (i.e. if a force field is defined), then

\displaystyle \int_{C} \bold{F}\cdot d\bold{r}\cdots(18)

represents physically the total work done in moving the object along the curve C.

線積分のベクトル表記

 簡潔な記法同様,物理学的・地理的な理解のために線積分をベクトルの形で表現することはしばしば便利です.例えば,線積分 (15) を次の形で表現できます.

\displaystyle \int_{C}[A_1dx + A_2dy + A_3dz] \\  = \int_{C} (A_1\bold{i} + A_2\bold{j} + A_3\bold{k}) \cdot (dx\bold{i} + dy\bold{j} + dz\bold{k})\\  = \int_{C} \bold{A}\cdot d\bold{r} \cdots (17)

ここで \bold{A} = A_1\bold{i} + A_2\bold{j} + A_3\bold{k} および d\bold{r} = dx\bold{i} + dy\bold{j} + dz\bold{k} です.線積分 (14) は z = 0 の時の特殊型です.

 各点 (x, y, z) をある物体に作用する力 F と関連付けるなら(例 仮にある 力場 が定義されると),

\displaystyle \int_{C} \bold{F}\cdot d\bold{r}\cdots(18)

上記は曲線 C に沿ってなされた物理的な総仕事量を表現します.

LINE INTEGRALS

Fig. 6-2
Fig. 6-2

Let C be a curve in the xy plane which connects points A (a_1, b_1) and B (a_2, b_2), (see Fig. 6-2). Let P(x, y) and Q(x, y) be single-valued functions defined at all points of C. Subdivide C into n parts by choosing n – 1 points on it given by (x_1, y_1),\ (x_2, y_2),\ \dots,\ (x_{n-1}, y_{n-1}). Call \Delta x_k = x_k - x_{k-1} and \Delta y_k = y_k - y_{k-1},\ k = 1,\ 2,\ \dots\ n and suppose that points (\xi_k, \eta_k) are chosen so that they are situated on C between points (x_{k-1}, y_{k-1}) and (x_k, y_k). Form the sum

\displaystyle \sum_{k=1}^{n}\{P(\xi_k, \eta_k)\Delta x_k + Q(\xi_k, \eta_k)\Delta y_k\}\cdots(13)

The limit of this sum as n\rightarrow\infty in such a way that all quantities \Delta x_k,\ \Delta y approaches zero, if such limit exists, is called a line integral along C and is denoted by

\displaystyle \int_C \left[ P(x, y)dx + Q(x, y)dy \right] or \displaystyle \int_{(a_1, b_1)}^{(a_2, b_2)}\left[ Pdx + Qdy \right]\cdots(14)

The limit does exist if P and Q are continuous (or piecewise continuous) at all points of C. The value of the integral depends in general on P, Q, the particular curve C, and on the limits (a_1, b_1) and (a_2, b_2).

In an exactly analogous manner one may define a line integral along a curve C in three dimensional space as

\displaystyle \lim\limits_{n \rightarrow\infty}\sum_{k=1}^{n}\left\{ A_1(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta x_k + A_2(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta y_k + A_3(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta z_k  \right\} \\ = \int_C \left[ A_1dx + A_2dy + A_3dz \right] \cdots(15)

where A_1, A_2 and A_3 are functions of x, y and z.

Other types of line integrals, depending on particular curves, can be defined. For example, if \Delta s_k denotes the arc length along curve C in the above figure between points (x_k, y_k) and (x_{k+1}, y_{k+1}), then

\displaystyle \lim\limits_{n \rightarrow \infty} \sum_{k=1}^{n} U(\xi_k, \eta_k)\Delta s_k = \int_C U(x, y)ds\cdots(16)

is called the line integral of U(x, y) along curve C. Extensions to three (or higher) dimensions are possible.

線積分

Fig. 6-2
Fig. 6-2

 Cxy 平面において 2 点 A (a_1, b_1) および B (a_2, b_2) をつなぐ曲線とします(Fig. 6-2参照).P(x, y) および Q(x, y) を曲線 C 上のすべての点を定義する単一値関数とします. (x_1, y_1),\ (x_2, y_2),\ \dots,\ (x_{n-1}, y_{n-1}) により得られた n – 1 個の点を選択して Cn 個に細分化します.Call \Delta x_k = x_k - x_{k-1} および \Delta y_k = y_k - y_{k-1},\ k = 1,\ 2,\ \dots\ n を呼び,C 上にあり点 (x_{k-1}, y_{k-1}) および点 (x_k, y_k) の間にあるような点 (\xi_k, \eta_k) を想定します.以下のように和を形成します.

\displaystyle \sum_{k=1}^{n}\{P(\xi_k, \eta_k)\Delta x_k + Q(\xi_k, \eta_k)\Delta y_k\}\cdots(13)

 仮に極限が存在するなら n\rightarrow\infty となるにつれ全ての \Delta x_k,\ \Delta y の量はゼロに近づき,この和の極限を C 周りの 線積分 と呼び,以下のように記述します.

\displaystyle \int_C \left[ P(x, y)dx + Q(x, y)dy \right] または \displaystyle \int_{(a_1, b_1)}^{(a_2, b_2)}\left[ Pdx + Qdy \right]\cdots(14)

 P および QC 上の全ての点について連続(または区間的に連続)ならこの極限は存在します.その積分値は一般に P, Q, 特に曲線 C に依存し,また (a_1, b_1) および (a_2, b_2) の極限に依存します.

 正確に類似した方法で 3 次元空間における曲線 C 周りの線積分を以下のように定義できるでしょう.

\displaystyle \lim\limits_{n \rightarrow\infty}\sum_{k=1}^{n}\left\{ A_1(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta x_k + A_2(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta y_k + A_3(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta z_k  \right\} \\ = \int_C \left[ A_1dx + A_2dy + A_3dz \right] \cdots(15)

ここで A_1, A_2 および A_3x, y および z の関数です.

 他の種類の線積分,特に曲線に依存するものも定義可能です.例えば仮に \Delta s_k が上図のように点 (x_k, y_k) および点 (x_{k+1}, y_{k+1}) 間の曲線 C の弧長を記述するなら

\displaystyle \lim\limits_{n \rightarrow \infty} \sum_{k=1}^{n} U(\xi_k, \eta_k)\Delta s_k = \int_C U(x, y)ds\cdots(16)

上記は曲線 C 周りの U(x, y) の線積分と呼びます.3次元またはそれ以上の次元への拡張も可能です.

How to assemble a handcrafted honeycomb grid with black Kent paper?

You may fit honeycomb grid on the diffuser of soft box or light bank.

Soft box and light bank convert point light of speedlight into diffused surface light. Then the hard shade of the subject with speed light alone is converted into soft shade and the sharp shadow falling on the background is converted into mild shadow, respectively.

Honeycomb grid converts a surface light into convergent light with adding directivity, smooth a shade of subject and make the border of shadow unclear, respectively. As the ratio of the height of the grid to the area of the grid is greater, the light more converges with directivity. As the ratio is smaller, the directivity weaken and the light quality approaches to the diffused light.

The beam of the light from each grid diffuses on the subject. As the grids are arrayed offset each other, the beam with shifted optical axis reaches to the subject. As a result, the amount of light overlapped on the center of the surface becomes almost uniform, but on the peripheral area around it becomes gradually dark.

HoneyCombGrid

As the distance of the subject from the light source is longer, the shade becomes unclear and diffused and the area of diffuser becomes small from the point of view of the subject, the light quality approaches to point light.

HoneyCombGrid2

Since the aperture of the honeycomb grid with straw is circular, you can’t use enough light. In this article, I’d like to describe how to cut out the honeycomb grid from a sheet of paper.

  1. Spec
  2. Materials
  3. Assenbly

1.Spec

Since the guide number of Hikaru-Komachi is only 13, you can’t use in the field. I’d like to describe about honeycomb grid, it’s assumed to use of speed light with larger guide number and to attach to handmade soft-box. You should take care of flame with overheat because it’s made with paper.

HexagonalColumn

In order to cut out a regular hexagonal grid from a sheet of paper, you have to draw a developed view as following;

HoneyCombColumnA4

Regardless of the length of hexagon, the length of the long side would be three quarters of the original. The length of the short side depends on the thickness of the grid. Irradiation angle depends on the ratio of the thickness of the grid and the length of the sides of the hexagon.

2. Materials

Materials are bellow;

  • Black Kent paper (A4)
  • Adhesive

Although you can purchase black Kent paper in Amazon, it’s too many to use with individual. You should purchase it in art supply store.

3. Assembly

Put the cut with a cutter knife and ruler and crease with ruler. Be careful because valley fold and mountain fold would visit alternatively.

HexagonalColumnPreCut

Glue the opposite sides of the valley fold. You would understand the side to glue when you crease.

HexagonalColumnPostCut

References:
How to make a honeycomb grid with slave flash, black straw, and plastic cardboard?
How to make a sunuto with Hikaru-Komachi and available materials in 100 yen shop?

1 枚の黒ケント紙からハニカムグリッドを切り出す方法について

 ハニカムグリッドは通常ソフトボックス,またはライトバンクのディフューザーに装着して使用するものです.

 ソフトボックスやライトバンクの目的は点光源であるストロボ光を拡散光の面光源に変換することです.その結果,ストロボ単独では明瞭すぎる被写体の陰影の境界や背景に落ちる影が,柔らかい陰影・影に変わります.快晴の太陽光の光質は硬く,被写体の陰影は明瞭で地面に落ちる影もくっきりとしていますが,逆に曇天や雨天時の光質は柔らかく,被写体の陰影境界は滑らかで地面に落ちる影も境界はぼやけているのと同じです.雲は太陽光を拡散するディフューザーの役割を果たしており,ソフトボックスやライトバンクは曇天時の光質をシミュレートするものです.

 ハニカムグリッドはその面光源に指向性を与えて収束光を作り出しますが,元々が面光源であるがゆえに被写体の陰影境界を滑らかになり,落ちる影の境界はぼやけます.グリッド一つ一つの面積に対するグリッドの高さの比が大きいほど,グリッドのなす角柱の長軸方向への指向性は強まります.逆にその比が小さいほど指向性は弱まり光質は拡散光に近づきます.

 各グリッドから出た光は被写体に到達するまでの距離で若干拡散しますが,グリッドが少しずつずれて配置されていることで各々の光軸もずれて被写体に到達することになります(何度も書きますが,拡散の程度はグリッド面積に対するグリッド高の比で決まります).その結果,照射面で重ね合わされた光量は中心部はほぼ均一になり,周辺へ行くほどなだらかに落ちていきます.

HoneyCombGrid

 ハニカムグリッドを装着した状態でストロボ光を背景紙に照射した作例などを見かけますが,背景紙に映る形は基本的に各々のグリッド一つ一つの開口部の形と同じです.拡散されて境界が分からなくなっているだけです.グリッドの配置を変えてもその形は変わりません.

 光源から被写体までの距離に比例して拡散の程度は増し境界は不明瞭になっていきますが,同時に被写体から見たディフューザーの面積は小さくなっていくため,光質は点光源に近づいていきます.

HoneyCombGrid2

 さて,前回黒ストローを用いて作成したハニカムグリッドは開口部が円形のもので,光量を効率よく利用できるものではありません.今回は 1 枚の黒ケント紙からハニカムグリッドを切り出す方法について述べます.

  1. 仕様
  2. 材料
  3. 組み立て

1. 仕様

 ヒカル小町のガイドナンバーはせいぜい 13 で実用に堪えるものではありませんでした.今回はもう少しガイドナンバーの大きなスピードライトを想定してハニカムグリッドを作成することにします.自作のソフトボックスなどに装着する用途を想定していますが,紙製ですので発熱による発火には注意が必要です.仕上がりのイメージは下記のようになります.

HexagonalColumn

 1 枚の平面から正六角形のグリッドを切り出すには下図のような展開図を描く必要があります.実線はカッターで切り込み,点線はそれぞれ山折りと谷折りを示しています.

HoneyCombColumnA4

 六角形の辺の長さにかかわらず,全体として長辺側は 4 分の 3 の長さになります.短辺側はグリッドの厚さにより高さが変わります.照射角は六角形の辺の長さとグリッドの厚さの比によって変わります.市販品だとグリッドの網の細かさ,つまり六角形の辺の長さを変えていますが,ここではグリッドの厚さを変えることにします.

2. 材料

 材料は以下の通りです.

  • 黒ケント紙 (A4)
  • 接着剤

 黒ケント紙は Amazon でも購入できますが,100 枚単位と個人で使用するには多すぎます.今回は画材屋で版画和紙を必要な枚数だけ購入しました.

3. グリッドの組み立て

 設計図を元に黒ケント紙に定規とカッターナイフで切込みを入れます.定規を使ってずれないように折り目をつけます.山折りと谷折りが交互にあります.

HexagonalColumnPreCut

 折り目を付けたら糊代に接着剤を塗布して貼付していきます.糊代がどこかは折り曲げれば分かります.紙で出来ているので正六角形にはなりませんが,これも数が多ければ平均されて実用上問題なくなります.

HexagonalColumnPostCut

 実際にカッターで切り込んでみると,グリッドをあまり細かくすることはできませんでした.加工精度の問題もありせいぜい一辺 2 cm が限度のようです.

参照:ヒカル小町と黒ストローを使ってハニカムグリッドを自作する

100円ショップとヒカル小町でスヌートを自作する

TRANFORMATIONS OF MULTIPLE INTEGRALS

In evaluating a multiple integral over a region \cal R, it is often convenient to use coordinates other than rectangular, such as the curvilinear coordinates considered in Chapter 5.

If we let (u, v) be curvilinear coordinates of points in a plane, there will be a set of transformation equations x = f(u, v),\ y = g(u, v) mapping points (x, y) of the xy plane into points (u, v) of the uv plane. In such case the region \cal R of the xy plane is mapped into a region {\cal R}' of the uv plane. We then have

\displaystyle \underset{\cal R}{\iint}F(x, y)dxdy = \underset{{\cal R}'}{\iint} G(u, v)\left|\frac{\partial (x,y)}{\partial (u, v)}\right| dudv \cdots(9)

where G(u, v) \equiv F\{f(u,v), g(u,v)\} and

\displaystyle \frac{\partial (x, y)}{\partial (u, v)} \equiv \left| \begin{array}{cc} \frac{\partial x}{\partial u} & \frac{\partial x}{\partial v} \\ \frac{\partial y}{\partial u} & \frac{\partial y}{\partial v} \end{array} \right| \cdots (10)

is the Jacobian of x and y with respect to u and v.

Similarly if (u, v, w) are curvilinear coordinates in three dimensions, there will be a set of transformation equations x = f(u, v, w), y = g(u, v, w), z = h(u, v, w) and we can write

\displaystyle \underset{\cal R}{\iiint}F(x, y, z)dxdydz = \underset{{\cal R}'}{\iiint} G(u, v, w) \left| \frac{\partial (x, y, z)}{\partial (u, v, w)} \right|dudvdw \cdots(11)

where G(u, v, w) \equiv F\{f(u, v, w), g(u, v, w), h(u, v, w)\} and

\displaystyle \frac{\partial (x, y, z)}{\partial (u, v, w)} \equiv \left| \begin{array}{ccc} \frac{\partial x}{\partial u} & \frac{\partial x}{\partial v} & \frac{\partial x}{\partial w} \\ \frac{\partial y}{\partial u} & \frac{\partial y}{\partial v} & \frac{\partial y}{\partial w} \\ \frac{\partial z}{\partial u} & \frac{\partial z}{\partial v} & \frac{\partial z}{\partial w} \end{array} \right|\cdots(12)

is the Jacobian of x, y and z with respect to u, v and w.

The results (9) and (11) correspond to change of variables for double and triple integrals.

Generalizations to higher dimensions are easily made.

多重積分の変数変換

 領域 \cal R 上の多重積分を評価するにあたり,直交系以外の座標,例えば第5章で考慮したような曲線座標をしばしば便利に用いることがあります.

 仮に (u, v) をある平面上の点の曲線座標とすると,xy 平面の点 (x, y)uv 平面の点 (u, v) にマッピングする変換式のセット x = f(u, v),\ y = g(u, v) が得られるはずです.その場合 xy 平面の領域 \cal Ruv 平面の領域 {\cal R}' にマッピングされます.ここで次の式を得ます.

\displaystyle \underset{\cal R}{\iint}F(x, y)dxdy = \underset{{\cal R}'}{\iint} G(u, v)\left|\frac{\partial (x,y)}{\partial (u, v)}\right| dudv \cdots(9)

ここで G(u, v) \equiv F\{f(u,v), g(u,v)\} および

\displaystyle \frac{\partial (x, y)}{\partial (u, v)} \equiv \left| \begin{array}{cc} \frac{\partial x}{\partial u} & \frac{\partial x}{\partial v} \\ \frac{\partial y}{\partial u} & \frac{\partial y}{\partial v} \end{array} \right| \cdots (10)

u および v についての x および yヤコビアン です.

 同様に (u, v, w) を3次元における曲線座標とするなら x = f(u, v, w), y = g(u, v, w), z = h(u, v, w) という変数変換式セットが得られ,下記のように記述します.

\displaystyle \underset{\cal R}{\iiint}F(x, y, z)dxdydz = \underset{{\cal R}'}{\iiint} G(u, v, w) \left| \frac{\partial (x, y, z)}{\partial (u, v, w)} \right|dudvdw \cdots(11)

ここで G(u, v, w) \equiv F\{f(u, v, w), g(u, v, w), h(u, v, w)\} および

\displaystyle \frac{\partial (x, y, z)}{\partial (u, v, w)} \equiv \left| \begin{array}{ccc} \frac{\partial x}{\partial u} & \frac{\partial x}{\partial v} & \frac{\partial x}{\partial w} \\ \frac{\partial y}{\partial u} & \frac{\partial y}{\partial v} & \frac{\partial y}{\partial w} \\ \frac{\partial z}{\partial u} & \frac{\partial z}{\partial v} & \frac{\partial z}{\partial w} \end{array} \right|\cdots(12)

上記は u, v and w に関する x, y および zヤコビアン です.

 その結果 (9) および (11) は二重積分及び三重積分の変数変換に対応します.

 より高次への一般化も容易に可能です.

How to create scalar function of SQL Server in order to define nPNA?

The Japanese Society for Dialysis Therapy (JSDT) recommends PCR as an indicator of protein intake. Otherwise K/DOQQI recommends nPNA. If you calculate Kt/V with Daugirdas’ method, you can also define nPNA.

\displaystyle \mathrm{nPNA} = \frac{C_0}{36.3 + 5.48\times\mathrm{Kt/V} + 53.5/\mathrm{Kt/V}} + 0.168 \\  = \frac{\mathrm{preBUN}}{36.3 + 5.48\times\mathrm{Kt/V} + 53.5 / \mathrm{Kt/V}} + 0.168 \cdots(4)

Execute the following procedure.

CREATE FUNCTION Function_nPNA 
(		@preBUN		DEC(4, 1)
	,	@postBUN	DEC(4, 1)
	,	@preWeight	DEC(4, 1)
	,	@postWeight	DEC(4, 1)
	,	@DialysisDuration	int
)
RETURNS DEC(3, 2)
AS
BEGIN
	DECLARE @nPNA	DEC(3, 2)
	SELECT	@nPNA = @preBUN
	/	(36.3 + 5.48 * (dbo.Function_KtV(@preBUN, @postBUN, @preWeight, @postWeight, @DialysisDuration))
	+			53.5 / (dbo.Function_KtV(@preBUN, @postBUN, @preWeight, @postWeight, @DialysisDuration)))
	+	0.168
	RETURN	@nPNA
END

Reference: Simplified nutritional screening tools for patients on maintenance hemodialysis

SQL Serverのスカラー値関数としてnPNAを定義するには

 たんぱく質摂取量の指標として日本透析医学会では PCR を採用しています.一方 K/DOQQI では nPNA を採用しています.Daugirdas の方法で Kt/V を計算すると nPNA も計算できます.

\displaystyle \mathrm{nPNA} = \frac{C_0}{36.3 + 5.48\times\mathrm{Kt/V} + 53.5/\mathrm{Kt/V}} + 0.168 \\  = \frac{\mathrm{preBUN}}{36.3 + 5.48\times\mathrm{Kt/V} + 53.5 / \mathrm{Kt/V}} + 0.168 \cdots(4)

 下記プロシージャを実行して関数を作成します.

CREATE FUNCTION Function_nPNA 
(		@preBUN		DEC(4, 1)
	,	@postBUN	DEC(4, 1)
	,	@preWeight	DEC(4, 1)
	,	@postWeight	DEC(4, 1)
	,	@DialysisDuration	int
)
RETURNS DEC(3, 2)
AS
BEGIN
	DECLARE @nPNA	DEC(3, 2)
	SELECT	@nPNA = @preBUN
	/	(36.3 + 5.48 * (dbo.Function_KtV(@preBUN, @postBUN, @preWeight, @postWeight, @DialysisDuration))
	+			53.5 / (dbo.Function_KtV(@preBUN, @postBUN, @preWeight, @postWeight, @DialysisDuration)))
	+	0.168
	RETURN	@nPNA
END

参照:維持透析患者のための簡易栄養スクリーニングツール

TRIPLE INTEGRALS

Fig6-x

The above results are easily generalized to closed regions in three dimensions. For example, consider a function F(x, y, z) defined in a closed three dimensional region \cal R. Subdivided the region into n subregions of volume \Delta V_k,\ k = 1,\ 2,\ \dots,\ n. Letting  (\xi_k, \eta_k, \zeta_k) be some point in each subregion, we form

\displaystyle \lim\limits_{n\rightarrow\infty}\sum_{k=1}^{n}F(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta V_k\cdots(6)

where the number n of subdivisions approaches infinity in such a way that the largest linear dimension of each subregion approaches zero. If this limit exists we denote it by

\displaystyle \underset{\cal R}{\iiint}F(x, y, z)dV\cdots(7)

called the triple integral of F(x, y, z) over \cal R. The limit dose exist if F(x, y, z) is continuous (or piecewise continuous) in \cal R.

If we construct a grid consisting of planes parallel to the xy, yz and xz planes, the region \cal R is subdivided into subregions which are rectangular parallelepipeds. In such case we can express the triple integral over \cal R given by (7) as an iterated integral of the form

\displaystyle  \int_{x=a}^{b}\int_{y=g_1(x)}^{g_2(x)}\int_{z=f_1(x,y)}^{f_2(x,y)}F(x, y, z)dxdydz = \\  \int_{x=a}^{b} \left [ \int_{y=g_1(x)}^{g_2(x)} \left \{ \int_{z=f_1(x,y)}^{f_2(x,y)} F(x, y, z)dz \right \} dy \right ] dx\cdots(8)

(where the innermost integral is to be evaluated first) or the sum of such integrals. The integration can also be performed in any other order to give an equivalent result.

Extensions to higher dimensions are also possible.

三重積分

Fig6-x

 上述の結果は3次元での閉じた領域に容易に拡張できます.例えば,3次元の閉領域 \cal R において定義される関数 F(x, y, z) について考えてみましょう.その領域を体積 \Delta V_k,\ k = 1,\ 2,\ \dots,\ nn 個の小領域に細分化します.  (\xi_k, \eta_k, \zeta_k) を各々の小領域内のある点とすると,以下を形成します.

\displaystyle \lim\limits_{n\rightarrow\infty}\sum_{k=1}^{n}F(\xi_k, \eta_k, \zeta_k)\Delta V_k\cdots(6)

ここで細分化の個数 n は無限大に増大し,各々の小領域の最大線長はゼロに近づきます.仮にこの極限が存在するなら次のように記述します.

\displaystyle \underset{\cal R}{\iiint}F(x, y, z)dV\cdots(7)

これを \cal R における F(x, y, z)三重積分 と呼びます. F(x, y, z)\cal R において連続または区間的に連続ならその極限は存在します.

 xy, yz および xz 平面に平行な平面でグリッドを形成するなら,領域 \cal R は直方体の小領域に細分化されます.そのような場合,(7) で与えられる \cal R における三重積分を 逐次積分 と表現します.

\displaystyle  \int_{x=a}^{b}\int_{y=g_1(x)}^{g_2(x)}\int_{z=f_1(x,y)}^{f_2(x,y)}F(x, y, z)dxdydz = \\  \int_{x=a}^{b} \left [ \int_{y=g_1(x)}^{g_2(x)} \left \{ \int_{z=f_1(x,y)}^{f_2(x,y)} F(x, y, z)dz \right \} dy \right ] dx\cdots(8)

ここで最内側の積分を最初に評価し,またそのような積分の和として表現します.その積分は同等の結果を与える任意の他の順序で行うことができます.

 より高次への一般化も容易です.

How to define Kt/V, an indicator of the efficiency of dialysis, as scalar function of SQL Server?

In Japan, Shinzato’s fomula for calculating Kt/V, an indicator of efficiency of dialysis, is recommended by JSDT. Since integral equation is used to solve Shinzato’s method, you couldn’t solve algebraically. In K/DOQQI, it is usual to solve Kt/V with Daugirdas’ method. Shinzato has described that Daugirdas’ Kt/V is similar to Shinzato’s Kt/V.

\displaystyle \mathrm{Kt/V} = - LN( R - 0.08 \times t ) + \left[ 4 - \left( 3.5 \times R \right) \right] \times\frac{\mathrm{UF}}{\mathrm{W}}\\  = - LN \left( \frac{\mathrm{postBUN}}{\mathrm{preBUN}} - 0.008 \times t \right) + \left[ 4 - \left( 3.5 \times \frac{\mathrm{postBUN}}{\mathrm{preBUN}} \right) \right] \times \frac{\mathrm{preWeight} - \mathrm{postWeight}}{\mathrm{postWeight}} \cdots(1)
\displaystyle \mathrm{Gw} = \mathrm{G}\cdot\mathrm{Tw} = \mathrm{Kd}\int_{0}^{Td}C_1dt + \mathrm{Kd}\int_{0}^{Td}C_2dt + \mathrm{Kd}\int_{0}^{Td}C_3dt \cdots(2)
\displaystyle \mathrm{Ce} = \mathrm{Cs} Exp\left( - \frac{\mathrm{Kt}}{\mathrm{V}} \right) + \frac{\mathrm{G}}{\mathrm{K}}\left[ 1 - Exp\left( - \frac{\mathrm{Kt}}{\mathrm{V}} \right) \right] \cdots(3)

Execute the procedure as following;

CREATE FUNCTION Function_KtV 
(		@preBUN DEC(4, 1)
	,	@postBUN DEC(4, 1)
	,	@preWeight	DEC(4, 1)
	,	@postWeight DEC(4, 1)
	,	@DialysisDuration	int
)
RETURNS DEC(3,2)
AS
BEGIN
	DECLARE	@KtV DEC(3, 2)
	SELECT	@KtV = - LOG(@postBUN / @preBUN - 0.008 * @DialysisDuration / 60) 
					+ (4 - (3.5 * @postBUN / @preBUN))
					* ((@preWeight - @postWeight) / @postWeight)
	RETURN	@KtV
END
GO

References: JSDT 29 (12): 1511-1516, 1996

Second Generation Logarithmic Estimates of Single-Pool Variable Volume