数学月間の会
SGK通信(2012-13)数学月間懇話会の講演資料
-いただいた数学月間懇話会の講演資料をここに掲載します-
以下の文章は、レジメのつもりで谷が作成したものです。
不正確な段は、ご容赦ください。(↓文責:谷克彦)
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(1)細矢治夫氏、講演資料pdfs-hosoya.pdf
常用対数は高校数学ではアドバンストコースで、対数計算はやらない。これではpHの定義もできない。数学カリキュラムは他教科と連携に大いに係っている。
飽和炭化水素(アルカン)類の炭素の骨組みに対して、トポロジカルIndexの概念を1971年に細矢が定義した。これは、骨格中で、互いに隣接しない辺を選ぶとり方の数の和である。5個の炭素原子が1列に並んだ骨格を持つNペンタン分子を例にとれば、トポロジカルIndexは、Z=p(G,0)+p(G,1)+p(G,2)=1+4+3=8となる。ここで、Gと書いたのは、5つの頂点と4つの辺からなるグラフ、p(G,k)は、グラフG中に、隣り合わないようにk個の辺を選ぶ可能な数である。同じ5個の炭素骨格でも、グラフの型が異なる異性体が5つほどあるが、これらのトポロジカルIndexを求め、沸点温度との相関を見ると、見事に正の相関がある。
閉路グラフに対しても、同様にトポロジカルIndexが定義できる。毛虫グラフに対しても同様である。、
ベンゼン環が連なってできた芳香族(各炭素原子からは4本の結合手がある)で、2重結合の配置の異なる型をケクレ数というが、ケクレ数の大きい構造の方が、共鳴構造が多いので安定になる。トポロジカルIndexも分子の安定性の良い指標になる。さらに、トポロジカルIndexは、整数論と密接な関係がある。フィボナッチ数が出てきたり、連分多項式と毛虫グラフのトポロジカルIndexが等価であったりする。
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(2)石黒真木夫氏、講演資料pdfs-ishiguro.pdf
スタッツという必勝じゃんけんソフトを作った。過去のイベント(5万回ほどのじゃんけんの回数がある)で、子供と対戦させ[30点先取した方が勝ち(じゃんけんの回数にすると、1回のゲームで約100回)とするゲーム]、勝数は負数の約2倍の結果となった。スタッツが出す手を、2回前までのデータを踏まえ決定する。過去2回のデータは、3×3=9個のどれかになり、子供の出した手のデータを1列目に、スタッツの出した手のデータを1行目に表示する。スタッツの今度出す手は、この9×9のマップ内に表示される。これを”じゃんけんマップ”という。スタッツの出すべき手の確率は、勝ちの期待値を最大化するように決めるべきだが。この戦略を読まれてしまっては、逆に負けとなるので、実際にはランダム化との混合戦略をとる。自分の手、相手の手、勝/負の結果など、何をどこまでを考慮して推定するかにより、種々のモデル(スタッツでは14種)が作れる。これらのモデルは対戦する子供の思考過程の表現であり、どのモデルが最もよく合うか知ることは興味深い。この評価関数はAICによった。学生に”じゃんけんソフト”を作らせることは、統計の理解につながり、非常に教育的である。どのソフトが強いか[ソフトと人間の対戦で、勝率が高いのはどれか]を、競わせると面白いだろう。
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SGK通信(2012-12)数学月間懇話会の報告
●今年の数学月間懇話会(7/22)は、50人を越す参加者を得て実施されました。
ご参加の皆様、会場のお世話いただいた河野俊丈先生、岡本和夫先生に、御礼申し上げます。
当日の様子は以下の写真をご覧ください。
●講演会概要は、次号SGK通信(2012-13)に掲載。
SGK通信(2012-11)数学月間の栞
「数学月間」の栞 片瀬 豊(H24.9.3)
日本の数学月間は来年(2013・H24)で8年目を迎えます。更なる継続・蓄積・発展を願いたいものです。数学月間の基本的な筋道は「数学と社会の架け橋」で両者の交流を密にして相互の発展を期待したいところです。学習意欲減退が懸念された数学教育の現場で、挽回の出前授業のアンケートに興味・関心のキーワードが「日常生活に役立つ数学」であった点に嘱目したい。
数学月間(7/22~8/22)のイヴェントをどしどし発案して参画頂きたい。
そのTPOを数学月間の会/SGK:谷 克彦 sgktani@gmail.com にご連絡下さい。
今まで画一的な仕様があるわけではなく、それぞれ独自の発想で進められて来た。個々の大学、研究所、グループ等で登場して来たイヴェントの品質要素を層別して見易くした。新しく発案する、或いは評価する目安としてご覧頂きたい。
Ⅰ 心意気 A 数学は万学に通じる
B 社会は数学を待っている
C 数学教育の再生強化
D 数学と社会の相互交流
Ⅱ 姿。形 α 数学手法を諸科学が活用する(横幹連合)
β 数学と企業の連携したい問題を提言する(九大/文科省)
γ 数学を社会各方面に教える(日本数学協会)
δ 数学者が社会の問題に立ち向かって見せる(米国MAM)
Ⅲ 対象者 1 小中学生・先生 - - - 鳥取大、リスーピア
2 高校生・先生 - - - - 阪大、数学学習の栞
3 大学生・先生 - - - - 上智大、米国MAM
4 社会人・企業人 - - - 東大駒場、お茶大、米国MAM
Ⅳ 着眼点 a (数学)×(社会)
b {(数学)+(社会)}×(教育)
c (数学)×(教育)
d (社会)×(教育)+(数学)
米国では社会の各階層にモニターが居て、毎年の行事を批評する意見が多く集まって次の改善に資する様になっている。この辺はデミング経営哲学(Quality Management)を垣間見る気がする。日本でも評価やご意見をお寄せ頂きたい。
SGK通信(2012-10)とっとりサイエンスワールド
とっとりサイエンスワールド2012
(鳥取県,鳥取数学教育会:主催.県教育委員会,各市教育委員会:後援)
今年も,「とっとりサイエンスワールド2012」が開催されています.
8/26(日)は米子,9/2(日)は鳥取,9/23(日)は倉吉です.
先週の米子では,750人の参加者がありました.以下のサイトで、万華鏡の動画なども見えます.
http://www.rs.tottori-u.ac.jp/mathedu/tsw2011/tsw2012/Welcome.html
子供達が,”美しい数学・楽しい算数”を積極的に楽しんでいる様子が見えます.
すっかり市民イベントとして定着し,子供も大人も,高校生・大学生ボランティアも教師も活気がありました.
(注)とっとりサイエンスワールドは2007年にスタートしました.SGK通信(2011-09)を参照ください.
SGK通信(2012-09)お茶の水女子大学・夏期数学講習会
「20世紀に花開いた確率論」―現代確率論に親しむ
志賀 徳造 氏 (東京工業大学名誉教授)
2012年7月29日(日) 9:00(受付) 9:30〜15:00
場所:
3,000円(含テキスト代)
SGK通信(2012-08)上智大学数理科学講演会
上智大学数理科学講演会 「数学と金融〜統計的データ解析の視点から〜」semi120728.pdf
上智大学理工学部情報理工学科/同大学院理工学研究科数学領域
(日本数学協会「数学月間」参加プログラム)
会場:上智大学四谷キャンパス9号館353教室
ベクトルと内積を学ぶとき,「これが何の役に立つの?」と思う高校生は多いそうです.行列の固有値と固有ベクトルを学ぶとき,「これが何の役に立つの?」と思う大学生も多いそうです.初 学者にとって数学の視点だけではなかなかピンとこないこれらの概念も,統計的データ解析の視点から眺めると,実社会にしっかりと役に立っていることがわかります.この講演は2番目の講演への入 門編として,犯罪者の心理分析や好みの類似性を活用した相性診断などを例に挙げて,統計的データ 解析において数学が果たす役割をご紹介します.
SGK通信(2012-07)数学カフェ関連書籍紹介2件
定理の本質を理解させるような美しい証明について語られます.新しい概念を持ち込み,本質が捉えられるようになった証明は美しい.
今まで美しい絵だと思っていたフェルマーの最終定理は,谷山・志村予想というずっと大きい絵の一部に過ぎない・・・
織田孝幸・編著.技術評論社,(7月6日刊)
SGK通信(2012-06)数学月間懇話会のお知らせ
(プログラム)
細矢治夫(お茶の水女子大,名誉教授)
では、化学数学というのは何をどう扱うのでしょうか。
休息(10分)
石黒真木夫(統計数理研究所,名誉教授)
休息(10分)
SGK通信(2012-05)「頭がしびれるテレビ」情報
SGK通信(2012-04)日米数学月間物語_片瀬豊
米国MAMの広報に毎年出るプレスレリ−ス(新聞公表)のサンプル(見本)で,本2012年にはMAMの仕組みづくりが述べられている。
数学系大学或いは研究機関が数学月間に参加を表明し,行事の日時場所を公表する。
数学関連4団体からなるJPBM/数学連結戦略会議は2012年のテ−マとして「数学、統計学とデ−タ−洪水」を選んだ。
数学月間MAMは毎年4月に開かれて、数学の公共的理解と評価を上げる様に作り出される。全国数学週間を確立したレ−ガン大統領が宣言を出した年1986年に始まった。MAMの活動は一般的に地区,州、地域のカレッジ、大学学部、公共情報研究機関、学生グル−プ、数学関連の組織や数学同好会によって構成される。
(1) ゆとり教育改訂のアフタ−ケア− (2) 社会と数学の連携強化 (3) 数学の社会的評価向上
に着目して行事を展開する事が望ましい。
SGK通信(2012-03)新しい統計学の課題
被験者1人から多数の特正データpが採集できるが,被験者の数nは少ない[n<<p]という状態で,推論を行わなければならない.「新NP 問題」
つまり,大規模データ解析において、データがむしろ不足している状況で,このような状況に対応できる統計的推論の新手法が必要である.
<昨年の「数学月間懇話会」の北川源四郎氏の講演資料を参照ください>
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?統計学(数学自体)の問題と
SGK通信(2012-02)数学月間の真意・要諦_片瀬豊
米国MAM2012のテ−マは「数学、統計学とデ−タ−の洪水」で広報の中に大学生とその先生方を対象とする情報源が並んでいます。数学後継者の着眼点を育成する心が見えます。(添付資料) 米国MAM2011のテ−マ「複雑系を解き明かす」(添付資料)には数学月間MAMの目標は数学の公共的理解と評価を上げる事だと書かれています。
このところわが国の現状はなかなか問題が多く政、産、学の前向きな連携が求められるところです。数学月間提言が一因と見る「ゆとり教育」の改訂、数学重視科学技術基本法の進展を機に数学教育の生産性向上、数学と社会連携の景色が醸成される様願いたいものです。数学月間(7/22〜8/22)のコンセプト(添付資料)の普及前進を応援して下さい。 片瀬豊(SGK発起人・代表)
「数学月間」の真意・要諦katase1.pdf
MAM2011複雑系を解き明かすkatase2.pdf
MAM2012数学,統計学とデータ洪水katase3.pdf
SGK通信(2012-01)今年の「数学月間懇話会」
本年も例年通り数学月間の初日(7月22日)に数学月間懇話会を開催致します.本年は日曜日にあたりますので,普段出席できない方々のご参加もお待ちします.
私達は,数学や科学は,yes/noで答えられるはずと思い込んでいます.
しかし,真実はyesでもnoでもないものを,yes/noで答えろと無理な要求をします.
このようなグレーゾーンの扱いを,自分達の都合の良いように報道する大手メディアの数学リテラシーの欠如を憂います.不確かなものを正しく判断しなければなりません.
”0.5%発癌率が上るとは,何人のがん患者が出るのでしょうか?それは安全/危険のデジタルの区分ができますか?”
数学月間が今ほど必要な時代はありません.
今年の米国MAMのテーマは,「数学、統計学とデ−タ−の洪水」と聞きます.
私達は,昨年の数学月間懇話会で,「サイバー世界のモデリング」北川源四郎先生,「量子コンピューティング」荒井隆先生,「複雑系(送電網や原発)のべき乗則」谷克彦,などを取り上げました.これらは,今年の米国MAMのコンセプトによく合致しておりました.今年の数学月間懇話会では,講演の他に,不確かな世界(グレーゾ−ン)の数学リテラシー」について話し合いも持ちたいと考えております.
数学月間の企画への,お考えを何なりとSGK通信にお寄せください.
連絡先:SGK世話人(谷) sgktani@gmail.com
SGK通信(2011-10)とっとりサイエンスワールド(中部会場)
中部地区(倉吉)が9月25日に実施されました.800人を超える来場者がありました.
高・大生のボランティア34人を含む,134人のスタッフ(小・中学校の先生が中心)が,様々なブースを担当しました.
4年目からは,西部,東部,中部の3会場に広がりました.
すっかり地域に定着したイベントになりました.
特に,次代を担う,高校生,短大生,大学生のボランティアが,ブースで活躍しており,
数学文化の市民への浸透のさまに感動します.
SGK通信(2011-09)とっとりサイエンスワールド
とっとりサイエンスワールド2011(主催:鳥取県,鳥取県数学教育会)
西部地区8月21日(米子),東部地区8月28日(鳥取)で実施されました.
中部地区は,9月25日(倉吉)で実施予定です.
西部では,雨模様の午前中でしたが,550人の参加者,東部では,晴天に恵まれ1256人の参加者がありました.
今年で5回目です.すっかり地域に定着したイベントになりました.
こうして,子供,両親から老人まで,集まるフェスティバルに発展しました.
小さい子供が,進んで計算力検定に参加したり,問題に挑戦してスタンプを集めています.
数学・算数を恐れず,自分から楽しんでいる雰囲気をみると将来がたのもしい.
ボランティア側も子供達といっしょに数学・算数に親しむことで,数学感覚がいっそう身につきます.
28種ものワークショップ・ブースがあり,立体模型(小簗),万華鏡をつくろう(谷)も参加しています.
まさに地域全体の数学祭りの感があり,「数学月間」の原点を見る思いです.
SGK通信(2011-08)大阪大学.高校生のための公開講座報告
日時●平成23年8月9日(火)14:00〜15:50
主催●大阪大学理学部
対象●主として高校生(引率の先生も含む)
講師●榎 一郎(大阪大学理学研究科数学専攻 准教授)
題目●オイラー数の幾何
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参加者約80名で会場の教室はほぼ満席で熱気を帯びていました.オイラーの 多面体定理が主題です.まず,この定理の紹介があり,それを用いて,正多面 体が全部で5種類しかないことが示されました.これは大阪大学の2010年入学試 験に出題された整数問題と関係があることが裏話として披露されました.
次にオイラーの定理「多項式版」を用いて,多角形の内角の和を求める公式 を導きました.その際に用いた三角形分割をヒントに,単体と複体の概念が紹 介され,複体のオイラー数が定義されました.そして,複体Kが円板と「同じ」 (=同相)とき,そのオイラー数は1である,という定理が示されました.続い て,複体Kが球面と「同じ」とき,そのオイラー数は2である,という定理が示 されました.これが古典的なオイラーの多面体定理の証明になっています.
最後にベッチ数の話まで出てきてトポロジーの研究の発端が少し紹介されま した.講義が終わってから,講師の榎氏は熱心な高校生に取り囲まれて質問に 答えていました. 報告者:杉田洋(大阪大学)
SGK通信(2011-07)上智大学数理科学講演会報告
上智大学理工学部/情報理工学科/数学科 共催
通貨変換による最大利得を得る経路.輸送経路解析は均衡流の状態に注目.
Braessのパラドックス(最短経路をみんなで取り合う)などを学習しました.
最短経路の計算方法では,ベルマン・フォード法,ダイクストラ法が紹介された.
今日の社会では,グーグル検索をはじめとして,グラフ理論やコンピュータが活躍します.
素数を法とする2,3の場合は,規則が見出し易いですが,
4を法とする世界では,これがなかなか難しいです.
規則が発見できると楽しいです.
データを見てFourier成分に分析するのではなく,データ全体の型を見て特性を分類しようとした寺田寅彦を思いだしました.
SGK通信(2011-06)数学月間懇話会報告
2.北川源四郎(情報・システム研), サイバー世界のモデリング⇒kitagawa_1.pdf kitagawa_2.pdf
3.荒井隆(防衛大), 量子コンピューティングの考え方⇒arai.pdf
4.谷克彦(SGK), 米国MAM複雑系と日本の原発事故⇒tani.pdf
(注意)大きいpdfファイルは直接開かない場合があります.そのときは,ダウンロードしてから開いてください.
SGK通信(2011-05)上智大学数理科学講演会
場所: 上智大学9号館3階 353教室
htttp://www.sophia.ac.jp/J/sogo.nsf/Content/campusmap_yotsuya
• 13:30-15:00 宮本 裕一郎 (上智大学理工学部准教授)
(Tel: 03-3238-3466, Email: shinoda@sophia.ac.jp)
SGK通信(2011-04)懇話会(7/22)のプログラム
日時●7月22日,14:00-17:00
受付開始 13:30
14:00-14:10 開会挨拶,片瀬豊(SGK)
14:10-15:10 サイバー世界のモデリング,北川源四郎(情報・システム研究機構)
15:20-16:20 量子コンピューティングの考え方,荒井隆(防衛大)
16:30-17:00 今年の米国MAMの話題と日本の原発事故,谷克彦(SGK)
懇親会 17:15から(喫茶にて各自払い)
会場●東京大学(駒場)数理科学研究科棟056教室
最寄り駅●京王井の頭線「駒場東大前」
参加費●無料
問合せ先●日本数学協会,数学月間の会(SGK)
sgktani@gmail.com,谷克彦(SGK世話人)