「数理科学のこんな使い方」by ぱっちさん

「数理科学のこんな使い方」by ぱっちさん

Transcript

1. Profile 大学では物理・数学を学ぶ 「数理科学」に携わってきた 現在、企業勤め シミュレーションを 用いたコンサルティング 数式により、動作を指定する
2. たしかに、 数理科学は”役に立つ”… けれども、数理科学で もっと”ワクワク”したい！ 2
3. 数理科学を アートと混ぜたい！ 2020/1/25 ぱっち
4. 今回やってみたのは… ケイドロ 「警察」と「泥棒」の追いかけっこ 子どものときにやった、あの遊びとは少し違う プログラミングにて、正方形エリアの中で 青い点の警察が、赤い点の泥棒を追って、 追いつくかどうか をシミュレーションして、アニメーションで見てやる 「どのように追えば、逃亡者を捕まえられるか」 を分析でき、たぶん現実社会でも役に立つ でも、「役に立つ」だけじゃない魅力！…を、感じてもらえれば嬉しいです 泥棒 警察 逃げる 追う
5. 数理科学の言葉で書ける :警察の横の位置、:警察の縦の位置 ℎ:泥棒の横の位置、ℎ:泥棒の縦の位置 とすると、 = 1 ( , , ℎ , ℎ ), = 2 ( , , ℎ , ℎ ) ℎ = 1 ( , , ℎ , ℎ ), ℎ = 2 ( , , ℎ , ℎ ) という４つの式により、２者の追いかけっこを表せる 上の式の 1 , 2 , 1 , 2 を決めてやることにより、 「どのように逃げるか」「どのように追うか」を変えられる 微分方程式の言葉で表せ、数理科学になる！ （難しい言葉で言うと、４次元力学系の一種となっている）
6. ①泥棒：周回運動 警察：泥棒の方向に進む 泥棒は、(何も考えずに)円に沿って 一定の速さでぐるぐると周る 警察は、常に泥棒の方向に 一定の速さで進む 泥棒と警察の速さは同じ という動きをするように、 数式を用いてプログラミング 警察と泥棒の動きは、どうなるか？ 警察は泥棒を捕まえられるか？
7. 結果の例
8. 色々な位置に警官を置くと…
9. ②泥棒：周回運動 （警察より早い） 泥棒の動くスピードを 早くする 警察の1.5倍のスピードで ぐるぐる周ると、 結果はどうなる…？
10. 結果：警察より早い泥棒だと…
11. 泥棒：周回運動 警官：3分の2の速さで追う だと… 警官は、 泥棒が描く円に対し、 サイズが3分の2の円に 収束する？
12. ③泥棒：警察から45°の角 度の方向に逃げる 泥棒のスピードは元に戻す 警官と同じスピード 警察の位置により、泥棒も 逃げかたを変える なので、アニメが始まると 泥棒も複数に分かれる (分身する)ことに注意 45°
13. 結果：泥棒が45°の方向に逃げると…
14. 「おっ！」と思えて もらえますでしょうか？ 数理科学で、もっとこういう 「おもしろい！」「美しい！」 をいろんな人と共有できる方向に行きたい と同時に、 「どうなるの？」 「なんでこうなるの？」 「この背後に隠れている数理的現象はなに？」 という疑問を、こねくり回していきたい
15. 疑問の例 警察,泥棒の集まりは途中まで円をなす →なぜ？ 警察の一部は円の内部に突入 →なぜ？ 円が崩れたあと、新たな図形ができる →どういう式でどう表される？ 15
16. 疑問の例 全ての泥棒が捕まってからも… 壁→いきなり反対側に移動する →なぜ？ 右斜め上・左斜め下に移動 →なぜ？
17. なぜそういうことを 考えたい？ 単純に考えたい！ こういうことがわかると、 よりその動きを強調・発展した動きをさせる 事が可能になるかも →より魅力のあるコンテンツに化ける 数理科学の新たな問題提起・分野拡大に なるかも！
18. 現在の数理科学(というか学界全体)を取り巻く 状況は、 「どうやって社会の役に立てるか」 が重視される空気があるが… 現実の法則に合った動きをしなくてもいい。 数理科学で“リアリティのあるSF”を生み出す！
19. 実は最近出てきている、 科学とアートの融合への潮流 ジェネレーティブ・アート (ジェネラティブ・アート) “コンピュータソフトウェアのアルゴリズムや数学的/ 機械的/無作為的自律過程によってアルゴリズム的に 生成・合成・構築される芸術作品を指す。” Wikipedia(https://ja.wikipedia.org/wiki/ジェネレーティブアート)より
20. 実は最近出てきている、 科学とアートの融合への潮流 ジェネレーティブ・アート (ジェネラティブ・アート) https://www.amazon.co.jp/数学から創るジェネラティブアート-Processingで学ぶかたちのデザイン-巴山-竜来/dp/4297104636/ ref=pd_sbs_14_t_0/356-1912659-5519842?_encoding=UTF8&pd_rd_i=4297104636&pd_rd_r=8f086767-af62-4ae8 -86bf-252b4b2a270d&pd_rd_w=TNrEp&pd_rd_wg=Ypv8H&pf_rd_p=ca22fd73-0f1e-4b39-9917-c84a20b3f3a8&pf_r d_r=T3AZCCN4WDHZ4407TRAC&psc=1&refRID=T3AZCCN4WDHZ4407TRAC より https://www.amazon.co.jp/普及版-ジェネラティブ・アート―Processingによる実践 ガイド-マット・ピアソン/dp/4861009634 より
21. 実は最近出てきている、 科学とアートの融合への潮流 チームラボ Rhizomatiks IAMAS(情報科学芸術大学院大学) 大阪芸術大学 アートサイエンス学科 metaPhorest （早稲田大学生命美学プラットフォーム） https://www.teamlab.art/jp/ より https://natalie.mu/music/news/161123 より https://www.ntticc.or.jp/ja/archive/works/heliotropika/ より
22. 数理科学で、新たなアートを開きたい アートで、新たな数理科学を開きたい