2016年12月19日月曜日

「これ何の役に立つの?数列編」 ~福田~

みなさんこんにちは!
アシスタントアドバイザーの福田です。
前回に続き、一見何の役に立つのか分からなそうな分野を紹介したいと思います。
今回は数列編です。
「数列」、例えば2、4、6、8、と来たら次は何でしょう?恐らく10でしょう。(数字が2ずつ増えているので)数列は上記のように幾つかの数字が何らのルールに従って並んでいるものを学ぶ学問です。(おそらく高2の数Bで学ばれると思います。)

この数列はコンピューターのシミュレーションや解析にたくさん用いられてます。
コンピュータの世界では区間や領域を分割して考えます。
例えば0から1を10分割すると,0の次の数は0.1になります。一方、100分割すると0の次の数は0.01と細かく数えることができます。
0の次の数を考えたとき,本来なら0.0000000000,,,ときりがなく,0と1の間には無限の数があります。(これを連続的と言います)一方,コンピュータの世界は上述のように飛び飛びの値を取ります(これを離散的と言います)

上述の「分割」について具体的に見てみましょう。下の四角の領域の天気予報について、分割数とその予報結果があります。

分割数が多いほど,細かく予報できているのがわかります。
コンピューターのシミュレーションや解析はこの分割を細かくすればするほど精度が良くなります。しかし,細かくしすぎると取り扱う量(計算量)が増えて,例えば明日の天気予報のためのシミュレーションが明日までに終わらない、なんてことになってしまいます。
そのため,「精度」と「時間」をバランスよく考え分割する必要があります。
ざっくりとですが、このバランスの良い分割、はじめに話した0の次の数をどうするか,というところに数列の知識は生きてきます。

シミュレーションや解析は工業、医療、気象をはじめ、ありとあらゆる分野で使われています。

幅広い分野に関われる数列って案外面白いかもしれませんね。