サイエンス記事 感染症のシミュレーション2
前回の「感染症のシミュレーション」ではセルオートマトンによる計算を行いました。今回は、SIRモデルと呼ばれる感染症の数理モデルを用いて計算してみます。尚、今回も新型コロナウイルス感染症のデータを用いていますが、新型コロナウイルス感染症のシミ...
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サイエンス記事 感染症のシミュレーション
中高生向けEx-Gramプログラミング教室の上級コースではセルオートマトンの応用として感染症のシミュレーションを扱っています。以下にシミュレーション結果の一例をご紹介します。注：新型コロナウイルス感染症のデータを一部使用していますが、新型コ...
サイエンス記事 群れをつくる魚たちに働く力
Ex-Gramプログラミング教室の上級コースではフロッキングと呼ばれる魚や鳥の群れを自律的に作りだすプログラムを扱っています。中高生には難解ですが、分離、整列、結合という3つの単純なルールで魚たちを泳がすことで、下図のような群れが自然に形成...
サイエンス記事 東大の確率問題を瞬殺で解く 3個の赤玉とn個の白玉を無作為に環状に並べる・・・
生徒に教えてもらった1989年の東大入試問題です。3個の赤玉とn個の白玉を無作為に環状に並べるものとする。このとき白玉が連続してk+1個以上並んだ箇所が現れない確率を求めよ。ただしn/3<=k<n/2とする。有名な問題のようで、ネットで検索...
サイエンス記事 グラフを連続的に平行移動する仕組みがわかりません。生徒からの質問
例えば三角関数を使って波を描き、これを時間とともに移動するアニメーションを作成したりしていますが、移動する仕組みでひっかかる生徒さんが多いのが現状です。まず、三角関数の代わりに直線のグラフを使ってグラフを平行移動させるにはどうすればいいのか...
サイエンス記事 プログラムで油絵風に写真を加工してみよう
プログラムを使えば画像を様々に編集できます。今回は写真を油絵風に加工してみましょう。画像内の点をランダムに選びます。この点の色で小さな三角形をそこに描きます。これを何回も繰り返していけば、油絵風になります。ただし、空のようにほぼ青一色の部分...
サイエンス記事 プログラムで作る花火大会2019バージョン
数年前にプログラムで作った花火をバージョンアップしてみました。打ち上げ花火は火薬を球状に成形した「星」と呼ばれるものを詰めた球体を打ち上げるのだそうです。この星を粒子系ととらえて、たくさんの星オブジェクトを生成し、様々な向きに初速度を与えて...
サイエンス記事 1次関数、2次関数で作るアート作品
中学生になると1次関数や2次関数を習います。1次関数はただの直線ですが、プログラムでたくさんの直線を描くことによりアート作品が生まれます。y = ax + bの式においてa, bを変化させながらグラフを描いたのが下の映像です。2次関数の場合...
サイエンス記事 星（球体）に水晶のような結晶を生やした3Dグラフィックスを作りたい。生徒からの質問
プログラムを使ってアート作品を作成しているときに、生徒から表題の要望を頂きました。水晶は大きくしたり、小さくしたりしたいとのことです。こういうのを作ってみたいという動機は大事ですね。早速作ってみましたが、プログラムの中身については生徒さんに...
サイエンス記事 発光体を作りたいのですが？生徒からの質問
Processingで3Dグラフィックスを使って太陽系を描いているときに、太陽を発光させたいとの要望が出て来ました。もう10回近く3Dグラフィックスの授業をやっているのですが、意外と初めての質問でした。Processingではemissiv...