Pythonで微分方程式(Differential Equation)

9月18日(日)11:00-12:00桜井進のPython・UNIX教室【数学プログラミングコース】
Zoomオンラインセミナー

■対象:小学1年生以上、親子で参加(大人は1人でもOK)

■テーマ
Pythonで微分方程式(Differential Equation)

パンデミックに恐怖を感じた2020年春
2020.3.31緊急投稿した記事
https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/59947
新型コロナ対策:外出自粛効果はどれだけあるのか
SIRモデルのシミュレーションが如実に示す対策法

これがきっかけで日経ソフトウェアからお呼びがかかる
2020.11月号掲載
★Pythonで感染症シミュレーション
 SIRモデル 連立微分方程式

20220918peatixチラシ 002

これがサイエンスナビゲーターⓇのPythonデビューとなった

続いての記事が日経ソフトウェア 2021.5月号
★Pythonで微分方程式を極める
 微分方程式の「厳密解」と「数値解」を求める
 オイラー法
 4次ルンゲ・クッタ法

20220918peatixチラシ 003

これらのPythonコードをテキストに
微分方程式をせめていきます

https://peatix.com/event/3194280

8月28日数学浪漫紀行「パズルとしての積分」

8月28日(日)14:30-16:30桜井進の数学浪漫紀行

■テーマ
大人のための受験数学計算ドリル
パズルとしての積分

■チャレンジ問題
放物線y=x^2\;(0\le x\le 1)の部分の長さを求めよ

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過去大学入試に1度だけ出題されたことがある難問です。
時間内に正答にたどり着くにはそうとうの計算力が必要です。
たしか1970年代の鳴門教育大学だったと記憶しています

■Peatix
https://peatix.com/event/3194893/

■テーマ・ラインナップ
2022.12 【対数】ウェバー・フェヒナーの法則
2022.11 虚数のリアル(続編) 驚異の留数定理
2022.10 アプリで設計 論理演算と論理回路
2022.09 正方形のマジック 魔方陣と正方形分割正方形
2022.08 大人のための受験数学計算ドリル パズルとしての積分
2022.07 小数点「.」誕生403年記念 驚異の数円周率π 2022
2022.06 単位と数学 自分だけの単位換算表をつくる
2022.05 【三角関数】コサイン類似度(Cosine Similarity)
2022.04 知られざる女性数学者の素顔
2022.03 大人のための受験数学計算ドリル 合同式 a ≡ b (mod p)
2022.02 1行数式グラフコンテスト発表会
2022.01 GeoGebraで関数グラフ

8月28日魔法の算数教室「ルーンのアルゴリズム」

ルーンのアルゴリズム 001

8月28日(日)13:00-14:00桜井進の魔法の算数教室

■対象
小学1年生以上、親子で参加

■テーマ
クレジットカード番号に隠された秘密
ルーンのアルゴリズム

クレジットカード16ケタの番号
本のISBN 13ケタの番号
に隠された秘密を探ります

四則だけで十分
なぜ番号には秘密が必要なのか
正しい番号とありえない番号
エクセルファイルを使って「正しい」番号をつくってみよう

こんなところに数学が!
このさきに見えてくるのが符合理論

なぜCDにキズがあっても音飛びしないのか
なぜWiFiはミスなくデータ通信できるのか
なぜ100億km離れたボイジャーとデータ通信できるのか

すべて符合理論のおかげ
整数論と代数理論の勝利

■Peatix
https://peatix.com/event/3194740

■テーマ・ラインナップ
2022.12 マスマジック工作 かけ算ができる定規
2022.11 小学1年生からはじめる虚数入門
2022.10 アプリで設計 論理演算と論理回路
2022.09 正方形のマジック 魔方陣と正方形分割正方形
2022.08 クレジットカード番号に隠された秘密 ルーンのアルゴリズム
2022.07 驚異の数円周率πの世界
2022.06 単位と数学 自分だけの単位換算表をつくる
2022.05 論理パズルにチャレンジ
2022.04 一本の縄だけで直角をつくる方法 ヒントは4等分と12等分
2022.03 倍数判定法
2022.02 1行数式グラフコンテスト発表会
2022.01 GeoGebraで関数グラフ

Pythonで微分積分(Calculus)

8月21日(日)11:00-12:00桜井進のPython・UNIX教室【数学プログラミングコース】

テーマ
Pythonで微分積分(Calculus)

  1. Pythonの準備
  2. 極限
  3. 微分
  4. 積分

Pythonをつかえば微分積分も自在
テキストはjupyter notebook
Python実行環境はグーグル・コラボラトリー

受講者にはPythonの作法を説明

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4つの練習問題にチャレンジしてもらいます
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練習2のpythonの計算には驚かされます
pythonではxをシンボリック変数として使えるようにできるだけでなく
関数fを関数として定義できます
積の微分の公式も計算できます

Peatix 申込締切 8月20日(土)15:00
https://peatix.com/event/3194271/view

7月31日(日)13:00-14:00桜井進の魔法の算数教室

■対象
小学1年生以上、親子で参加

■テーマ
驚異の数円周率πの世界

今年、円周率πの数値計算の記録は100兆桁を超えました
四千年以上に渡り、計算の猛者たちを魅了してきた数が
円周率π

その歴史と性質に迫ります

■Peatix
http://ptix.at/BlGLyp

7月31日(日)14:30-16:30桜井進の数学浪漫紀行

■テーマ
小数点「.」誕生403年記念
驚異の数円周率π 2022
人はなぜΠを計算しつづけるのか

Πの無理数度(irrationality measure)

これまで開催した数学エンターテイメントショー
驚異の数円周率π
では、πの特徴として
πの無理数性
πの超越性
πのランダム性
をとりあげてきました

今回は、
Πの無理数度

ご期待ください

■Peatix
http://ptix.at/vqfNV0

【レポート】5月29日(日)13:00-14:00桜井進の魔法の算数教室

■参加者
小1から中1まで親子7組

■テーマ
論理パズルにチャレンジ
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嘘つきのパラドクス 003
正直者と嘘つきの問題には様々な種類・レベルの問題があります
この問題を解くために
練習問題を7題事前に配付
チャレンジしてもらいました

正直者と嘘つきの問題の先に「自己言及文」「自己言及のパラドクス」と進み
最後にゲーデルを紹介しました
スクリーンショット 168
嘘つきのパラドクス 004

■次回6月26日(日)13:00-14:00桜井進の魔法の算数教室
テーマ:単位と数学
・桜井式単位換算表(長さmと重さg)をつくる
・何乗(指数)の計算にチャレンジ

■テーマ・ラインナップ
2022.12 マスマジック工作 かけ算ができる定規
2022.11 小学1年生からはじめる虚数入門
2022.10 アプリで設計 論理演算と論理回路
2022.09 正方形のマジック 魔方陣と正方形分割正方形
2022.08 クレジットカード番号に隠された秘密 ルーンのアルゴリズム
2022.07 驚異の数円周率πの世界
2022.06 単位と数学 自分だけの単位換算表をつくる
2022.05 論理パズルにチャレンジ
2022.04 一本の縄だけで直角をつくる方法 ヒントは4等分と12等分
2022.03 倍数判定法
2022.02 1行数式グラフコンテスト発表会
2022.01 GeoGebraで関数グラフ

5/29 共通テーマは「国語と算数」

■5月29日(日)13:00-14:00桜井進の魔法の算数教室【申込締切前日土曜日15時】
■5月29日(日)14:30-16:30桜井進の数学浪漫紀行【申込締切前日土曜日15時】

★共通テーマは「国語力と算数力」
論理パズルにチャレンジ 日本語の読解力+算数力
2つの文を定量的に比較 日本語を算数の力で分析

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■5月29日(日)13:00-14:00桜井進の魔法の算数教室
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■テーマ
論理パズルにチャレンジ

論理パズル1
君と僕のお金の持ち分は同じとする。
ここで君の持ち分が僕の持ち分よりも10ドル多くなるには、
僕が君に何ドル渡したらいいかな?

論理パズル2
ある政党には政治家が100人います。
どの政治家も“ひねくれ者”か“正直者”のどちらかである。
次の2つの事実があるとする:
(1)政治家のうちの少なくとも1人は正直者であった
(2)政治家の中から任意の2人を選んだとすると、
2人のうちの少なくとも1人はひねくれ者であった
 これら2つの事実から、政治家のうち何人が“ひねくれ者”で、何人が“正直者”か決められるか?

論理パズル3
商人が品物を7ドルで買い、8ドルで売ったが、9ドルで買い戻し、それを10ドルで売った。
商人はどれだけもうけたか?

論理パズル4
ここに10匹のペットがいて、全員に56枚のビスケットを与えた。
ペットはどれも犬か猫である。
どの犬も6枚のビスケットを、どの猫も5枚のビスケットをもらった。
犬と猫、それぞれ何匹か。

このような頭を使う論理パズルをたくさん紹介します
親子で頭がしびれる論理パズルにチャレンジしてみよう

■Peatix
http://ptix.at/7VePZq
申込締切前日土曜日15時

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5月29日(日)14:30-16:30桜井進の数学浪漫紀行
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■テーマ
【三角関数】コサイン類似度(Cosine Similarity)
2つの文を定量的に比較
国語が算数にかわるマジック

【テキストA】メジャーリーグ・エンゼルスの大谷翔平選手がメジャー通算100号ホームランを達成しました。日本の選手では3人目の偉業です。敵地・オークランドでのアスレチックス戦ダブルヘッダーの2試合目、大谷選手は「3番指名打者」で先発出場しました。

【テキストB】実刑確定の男、刃物持ち逃走また、横浜地検が20日に容疑者の自宅アパートを家宅捜索した際、使用済みとみられる注射器を複数本押収していたことも判明。覚せい剤を使用した可能性もあるとみて鑑定している。

【テキストC】政府は26日、新型コロナウイルス対策で停止していた海外からの観光客受け入れについて、団体ツアーに限り6月10日から解禁することを決めた。現在5空港にとどまっている国際線の運航については、新千歳空港と那覇空港でも6月中に再開させる。

【テキストD】岸田総理大臣は現在、停止している海外からの観光客の受け入れを来月10日から再開すると26日、表明しました。海外からの観光目的での入国について「来月10日から添乗員付きパッケージツアー客の受け入れを再開する」と表明しました。

Aはスポーツ、Bは事件 →AとBは離れている AとBのコサイン類似度 = 0.126
CとDは同じ経済ニュース→CとDは近い    CとDのコサイン類似度 = 0.504
コサイン類似度は大きいほど2つの文は近いというインデックス

コサイン類似度は、実際のデータサイエンスの現場で用いられている技術
国語 → 数学「ベクトル」「三角関数」
Pythonのデモンストレーションを通して数学のリアリティを実感していただきます

■Peatix
http://ptix.at/q79IKE
申込締切前日土曜日15時

【レポート】5月22日(日)11:00-12:00桜井進のPython・UNIX教室【数学プログラミングコース】

■テーマ
Pythonで数列の和(summation)

テキストは
jupyter notebookファイル
を使います

テキスト+pythonコード
を記述できるためコーディングのレクチャーにはうってつけ

受講生はubuntu起動
コンソール上でpython実行
ブラウザ上でjupyter notebook実行

数列の作り方
等差数列
sum()関数
sympy.sequence()関数
sympy.Sum()関数

スクリーンショット 162
スクリーンショット 161

sympy.Sum()関数の応用問題
1. ライプニッツの公式
円周率公式 001

  1. マチンの公式
    円周率公式 002

  2. 建部賢弘の公式
    円周率公式 003

  3. ラマヌジャンの公式
    円周率公式 004

  4. チュドノフスキーの公式
    円周率公式 005

  5. BBPの公式
    円周率公式 006

  6. ベイリーの公式
    円周率公式 007