Pythonで線形代数！ ～ベクトル編～
連載目次 前回は、漸化式の立て方と再帰呼び出しのプログラミングに取り組み、「現実の問題をどのようにして定式化するか」といった「考え方」についても学びました。 今回と次回は線形代数のプログラミングを見ていきます。前回と打って変わって、どちらかというと「計算をいかに効率よくこなすか」というお話が中心になります。そのために、NumPyの機能や関数を利用し、さまざまな計算を行う方法を紹介します。 この連載では既にNumPyの高度な機能も利用していますが、あらためて初歩から確実に身に付けていくことを目標とします。今回は主にベクトルを取り上げ、行列の取り扱いについては次回のテーマとします。 今回の練習問題としては、ある点から直線や平面までの距離を求めるプログラムと、視神経のニューロンの働きをシミュレートするプログラムに取り組みます。 なお、高校の数学ではベクトルを
中日新聞:自動車工場のガロア体 ＱＲコードはどう動くか
その誕生を地元新聞も経済新聞も記事にしなかった。２年後、『コードの情報を白黒の点の組み合わせに置き換える』と最下段のベタ記事で初めて紹介された時、その形を思い浮かべることができる読者はいなかった。いま、説明の必要すらない。ＱＲコードはなぜ開発され、どう動くのだろうか。 ＱＲコードは、自動車生産ラインの切実な要請と非自動車部門の技術者の「世界標準の発明をしたい」という野心の微妙な混交の下、1990年代前半の日本電装（現デンソー）で開発された。 トヨタグループの生産現場では、部品名と数量の記された物理的なカンバンが発注書、納品書として行き来することで在庫を管理する。そのデータ入力を自動化するバーコード（ＮＤコード）を開発したのがデンソーだ。 バブル全盛の1990年ごろ、空前の生産台数、多様な車種・オプションに応えるため、部品も納入業者も急激に増え、ＮＤコードが限界を迎えていた。63桁の数字しか
何なんだろうな。あいじょうって。「10のi乗」みたいな数を考える - アジマティクス
みなさんは、好きな複素数ってありますか？（ただし実数は除く） 「好きな整数」を持ってる人なら少なくないと思います。それこそラッキー7の7とか。自分の誕生日とか。691とか。 「好きな実数」まで広げても、eとかπとかとか、いろいろあるでしょう。 でも、「複素数」となると？ 「私の好きな複素数は○○です」って言ってる人、ほとんど聞いたことないです。あったとしても、2乗して-1の「」そのものとか、3乗すると1になる「ω（）」とかぐらいのものでしょう。 これって不思議だと思うんですよね。整数だったら2でも3でも163でも、それぞれに面白い性質が山ほどあることを思うと、例えば「」や「」などという個別の複素数にもそれぞれに面白い性質はいくらでもある、と考えるのは当然でしょう。でも、個別の整数について面白い性質を知っているほどには、個別の複素数の持つ面白い性質をわれわれは知らない。不思議です。 そういう
フーリエ級数視覚化装置を作った - アジマティクス
【方形波のフーリエ級数展開】方形波をフーリエ級数展開（三角関数で近似）している画像です！ ∑(ﾟДﾟ) スッスゴイ...！！ pic.twitter.com/hFpJxJb6Ac — 数学と物理の名言bot (@Mathphysicsbot) 2015, 9月 28 はぇー面白い これ( https://t.co/uMm0inKXeV )にインスパイアされて、円が１０個のバージョンを作ってみたらキモくなった pic.twitter.com/lUkBNNldy9 — どね (@donnay1224) 2016, 2月 5 ヒョエーすごい ワイも作ってみたい！ 作りました。 k_1(x)=のところに好きな関数（数列）を入れて遊べるフーリエ級数視覚化マシーンを作りましたhttps://t.co/GmQo5NoZbz pic.twitter.com/vHrQ32FdWw — 鯵坂もっちょ (@mo
スパコンで約2時間36分かかったという、5×5の魔方陣の全解列挙を、パソコンで試す（C ） | 配電盤
魔方陣の解の列挙は並列化しやすそうな問題ですが、ここでの方針では、探索効率を上げるためには条件分岐が不可欠なので、（「数」を求めるだけだとしても）GPGPUでうまくやる方法がわかりません。そこで、CPUに載っているコアのみで並列化します（Xeon Phiなら簡単なのでしょうか→追記参照）。 一番外側の、0から(1<<25)-1まで変化する変数iのループをOpenMPで並列化します（schedule(guided)では遅くなります。schedule(auto)はVisual C++でサポートされたら試します）。変数iは上の図の緑の部分（カンで5個にしました）を各数5ビットで表現し、つなげたものです。マスに入りうる数は1から25までなので、5ビットというのはちょっと冗長ですが、とりあえずはよしとしましょう。 出力はバイナリ形式で、1つの解に25バイト使います（1つのマスに入る数を1バイトで表現
微分方程式を図解する
物理では（実は物理によらず、いろいろな場面では）「微分方程式を解く」必要があることが多い。なぜなら、物理法則のほとんどが「微分形」で書かれているからである。「微分形で書かれている」というのは「微小変化と微小変化の関係式で書かれている」と言ってもよい。物理の主な分野における基礎方程式は、運動方程式 を初めとして、微分方程式だらけなのである。 微分方程式を解くには、積分という数学的技巧が必要になる。そのため「ややこしい」と嫌われる場合もあるようだ。 計算ではなく図形で「微分方程式を解いて関数を求める」というのはどういうことなのかを感じていただけたらと思い、アニメーションプログラムを作った。ただ計算するのではなく、「何を計算しているのか」をわかった上で計算のテクニックを学んだ方が理解は深まると思う。 ここでは微分方程式の中でも一番単純な「一階常微分方程式」を考える。「一階常微分方程式を解く」とは
one-liners
What's New 12.09.28 歯車の節を「その他」の章に追加しました。 12.09.22 ハノイの塔の節を■■ PythonSf を使った遊びの章に追加しました。 12.09.21 PythonSf から R を利用するの節を■■ PythonSf Fast Tourの章に追加しました。 12.09.18 ■■ 代数系 に「結合律の強力さ」の節を追加しました。 12.09.16 ■■ 置換群：Sn(N) に「二面体群」の節を追加しました。 12.08.19 ■■ コンピュータ時代の回転行列:diadic 回転行列 軸回転行列を追加しました。 12.08.19 ■■ 自然単位系、プランク単位系とカスタマイズ・ファイル sfCrrntIni.pyを追加しました。 ■■ はじめに PythonSf は Python Scientific Functional math software
よく話題になる確率の問題を集めてみる : 哲学ニュースnwk
2012年03月01日08:00 よく話題になる確率の問題を集めてみる Tweet 1：１３２人目の素数さん：2006/03/27(月) 16:44:16 過去数学板では一つの問題で数百レスも稼ぐような問題が結構ありました。 その殆どが確率の問題。それらを記念に集めてみよう。 2： １３２人目の素数さん：2006/03/27(月) 16:46:57 1つ目。 1 名前：番組の途中ですが名無しです 投稿日：04/03/28 21:17 ID:k+MApueJ ジョーカーを除いたトランプ５２枚の中から１枚のカードを抜き出し、 表を見ないで箱の中にしまった。 そして、残りのカードをよく切ってから３枚抜き出したところ、 ３枚ともダイアであった。 このとき、箱の中のカードがダイヤである確率はいくらか。 答えが１／４ってのは納得出来ない！ １０／４９だろ！！ 22： １３２人目の素数さん：2006/0
3の33乗はどうやって計算すべきか？ - ザリガニが見ていた...。
果たして自分に解けるだろうか？やってみた。 3の33乗は何桁の整数か？ 3の33乗の最高位の数字は何か？ log10(2)=0.3010 log10(3)=0.4771 数学教師「バカ正直に計算して合ってたのはお前だけだ」... on Twitpic 根性 3 9 27 81 243 729 2187 6561 19683 59049 177147 531441 1594323 4782969 14348907 43046721 129140163 387420489 1162261467 3486784401 10460353203 31381059609 94143178827 282429536481 847288609443 2541865828329 7625597484987 22876792454961 68630377364883 205891132094649 61767
1/nの確率で観測できる事象をn回試行すると1度でも観測できる確率は□以上 - シリコンの谷のゾンビ
トリビアの種風なタイトルにしてみた．タイトルの答えは後半で述べる． ことの発端は，「17の倍数であるナンバープレートを見つけるためには，車を何台観測しなければないか」というような雑談がきっかけ．こういう日常的な算数ができるとかっこいいなぁと思ったので，ちょっと考えてみた． 現在は希望ナンバーがあるため，ナンバーの分布には偏りがあるものの，ナンバーは一様分布していると仮定する． すると，17の倍数はおおよそ1/17の確率で見つけることができる．ここで各観測はベルヌーイ試行と捉えることができるため，確率や統計の初歩的な知識でなんとかできそうな気がする． たとえば，5回目に "初めて" 17の倍数を見つける確率は，4回17の倍数以外 (=16/17) の事象を観測し，5回目に1/17の事象を観測したと考えることができ， で求めることができる． さて，これを一般化すると，確率pで起きる事象をk回目
大学入試数学史上最大の難問『98年東大後期』 : ２のまとめＲ
2010年03月23日 ➥ 大学入試数学史上最大の難問『98年東大後期』 80 comments ツイート 219：シール(関西地方) []：2010/03/21(日) 22:48:01.30 ID:38Ln8AxR 灘の数学の問題何て演繹的に全てできる。 てか中高の入試問題はどんなに難しくても演繹的。 大学受験界で唯一高校数学の概念を超越していて、かつ 大学数学かというとどのジャンルかは不明な超難問が 東大１９９８年後期の３の(2)らしい。 この３の(2)は噂では合格者の内わずか２人だけ完解して 後期受験者数百人唯一後期数学満点だったと聞いた。 233：漁網(神奈川県) [sage]：2010/03/21(日) 22:51:08.27 ID:OhtZuCs3 >>219 エリートニュー速民ならとけるかな http://kaisoku.kawai-juku.ac.jp/nyushi/hon
「足して９になる数字」が四則演算すべての検算を驚くほど加速する理由
Author:くるぶし（読書猿） twitter:@kurubushi_rm カテゴリ別記事一覧 新しい本が出ました。 読書猿『独学大全』ダイヤモンド社 2020/9/29書籍版刊行、電子書籍10/21配信。 ISBN-13 : 978-4478108536 2021/06/02 11刷決定 累計200,000部（紙＋電子） 2022/10/26 １４刷決定 累計260,000部（紙＋電子） 紀伊國屋じんぶん大賞2021 第３位 アンダー29.5人文書大賞2021 新刊部門 第１位 第２の著作です。 2017/11/20刊行、４刷まで来ました。 読書猿 (著) 『問題解決大全』 ISBN:978-4894517806 2017/12/18 電書出ました。 Kindle版・楽天Kobo版・iBooks版 韓国語版 『문제해결 대전』、繁体字版『線性VS環狀思考』も出ています。 こちらは１０刷
工学ボーイ - t.E.T.u.のBlogです．めたる．
数学ガールの作中で，女子高生のミルカたんは 以下のフィボナッチ数列を捕まえていました． 漸化式: 初期条件: , 漸化式の母関数を式変形してゆき， 戻ってきたら一般式なってるという， そんな感じの解法だったと覚えてます． 漸化式 ―― [変換] ―→ 母関数 ↓[変形] 一般式 ←―[逆変換]―― 母関数 z変換について母関数をツールとして使うミルカたんに対抗し， 我々には，システム工学のノウハウがあります．漸化式なんてディジタルフィルタにしか見えんし， これをz変換の世界で解析するのは当然です． 以下，wikipedia:z変換をガンガン利用します． 漸化式のz変換z変換の線形成とシフト性を利用して， フィボナッチの漸化式をz変換します． と置き直すと， カルマン標準形で表現できてよろしい． 状態方程式: 出力方程式: で行列の連発はメンドイので， カルマン標準形を以下のように置
連載：はじめMath! Javaでコンピュータ数学｜gihyo.jp … 技術評論社
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【回答編】はてな民に確率の問題を出してみよう - Pashango’s Blog
この記事は「はてな民に確率の問題を出してみよう」の回答編です。 まずは、そちらをご覧ください。 思ったよりも多くの方が答えていたので、少しビビりぎみですが頑張って回答編を書きますね。 問１の解答 この問題は「モンティホール問題」と呼ばれ、非常に有名な問題です。 マリリン・ボス・サヴァントというIQが228(!!)の女性が解いた事で知られています。 彼女の解答からすれば、 司会者が自動車のドアがどれかを知っているならば、彼はドアを変更するべき。 自動車が当たる確率は、変更した場合が2/3、変更しなかった場合が1/3 となります。 これを同僚に話したところ 「おまえ俺を騙そうとしてんだろ、どっちも同じ確率だよ」 と信じれくれません、どんだけ信用ないんだろうな自分、ちょっと悲しくなりました。 そこで私の補足説明を 「扉を選びなおして「外れ」となるパターンは、1/3の確率で最初に選んだ扉が「自動車
0.999･･･は1と等しいか - hiroyukikojima’s blog
刊行からだいぶたってしまったが、吉永良正さんの『アキレスとカメ』講談社というたいへん楽しい本を紹介しよう。 吉永さんは、ぼくが東京出版の受験雑誌『大学への数学』や『高校への数学』に連載し出した頃、同じように連載を持った人だが、サイエンスライターとしては大先輩であり、すばらしい本をたくさん書き、また翻訳もしている。現在は、大東文化大学の先生をされているので、ライターから大学教員になった、という経歴も似ており、勝手に親近感を抱いている。何度か対談をさせていただき、いっしょにお酒を飲んだこともあるので、知人と言ってもいいと思う。ライターとして気骨を持ったかたで、物書きとして生きていく上での心構えなどを教えていただいた。 アキレスとカメ 作者: 吉永良正,大高郁子出版社/メーカー: 講談社発売日: 2008/07/02メディア: 単行本購入: 19人 クリック: 395回この商品を含むブログ (1
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