ウォークマンと数学

質問

中学生の子に数学が将来どういう風に役立つかを、
ウォークマン(Sony E023F)を元に教えてみたいと思います。

この商品のハード・ソフト・プラスチック成型？
などで使用されている数学の要素を教えてください。

たとえば、
・微分：ｘｘで使われている
・ｘｘ：ｘｘで使われている

といった感じで箇条書きでお願いします。

当方はソフトウェアの文法程度の基礎知識しかありません。
(私自身文系です)

電気も素材も全くわからないのですが、
単語程度のインデックスだけでいいので、
（あとは自分で調べますので）
ご教示頂ければありがたいです。

回答No.2

kabaokaba · ベストアンサー

現代の家電製品は極めて高度に抽象化された部品を
さらに抽象的に積み上げてできているから
こういうものを題材にするのは。。。
そもそも教える方も理解できないです．

こういうのはばらばらにして，パーツをみるしかないです．
MP3プレーヤなら，まずはMP3そのものですか．
MP3ってのは，離散コサイン変換とかハフマン符号ってのを
使ってるのですが，
離散コサイン変換そのものが
結構高度な数学の賜物です．
たぶん，質問の文章からみて
「離散コサイン変換」を調べてみても
意味がわからないと思います．
ハフマン符号にしても同様です．
それをさらにコンピュータに実装するとなると
今度はまた別のことがでてきます．

お礼

有難うございます。
単語一つ頂ければ、相当世界が広がるので、
ありがたい限りです。

モノを分解するとしたらiPod Shuffleでしょうか。

この前walkmanを購入したので、ipodはすっかりお払い箱になってます。
もっとも、電気がわからないので、破壊するだけで終わりそうです。

電気工作はFMラジオの周音マイクキットがあるようなので、それを注文してみました。

ハフマン符号については、このサイトの内容については理解しました。
http://algorithms.blog55.fc2.com/blog-entry-59.html

離散コサイン変換はもうばらく時間がかかりそうです。
http://laputa.cs.shinshu-u.ac.jp/~yizawa/InfSys1/advanced/dct/

http://www.kaede-software.com/2008/05/jpeg_6.html
を見ると、Jpegの画像圧縮にDCTが使われているようなので、
まずはアレルギーの少ない画像方面から理解しようと思います。
吉里吉里は興味があって使ってみようと思っていた矢先だったので、
自分の興味と深く結びついていて、非常にうれしく思います。

ソフトウェアの実装ですが、これは確かに別問題で、
以前、C++で3DCGソフトウェアのプラグインや簡易レイトレーサーを作成しましたが、
いろいろな問題が出てきました。

この時も数学・物理の知識の不明な部分はネット・書籍で補って実装できたので、
ソフトウェア部分については調べれば出来るだろうなぁという予想はあります。

ベクトルや回転行列などについては、
自作コードを使ったリアルタイムのデモが可能ですが、
http://structuresynth.sourceforge.net/
こういう完成されたものがあるので、こちらの方が子供の反応はいい感じです。
CGの場合は行列などの数学知識が実際に商品に使われていて、金銭に変換出来る（マーケティング次第ですが）ということが個人的な発見でした。

今回は実装が目的ではないので、
あくまで仕様の把握に留めたいと思います。

ご回答をいただいて、

CGソフト：視覚（みえる化）で、
音声ソフト：聴覚（聞こえる化）

ということで、頭が整理されました。

ありがとうございました。

補足

ご回答がどれも勉強になるので、すみませんが、ブックマークさせてください。

数学者のおすすめの本を教えてください
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4539973.html
「数学ガール」（続編込）とそのコミック版。

0除算
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4597393.html

虚数の説明
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4271844.html

フェルマーの最終定理みたいなの、他にないですか
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4624313.html
・ゴールドバッハ予想
・双子素数予想

定理、命題、補題、系について
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4728245.html

ｎ次元ユークリッド空間って何？
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4763430.html

微分幾何学の定評ある教科書
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4784052.html

ポアンカレ予想について・・・
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4788525.html

著作
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4373323.html

大学院進学に際して
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4525505.html

回答No.1

stomachman

いやこれは、題材が悪すぎます。
　ウォークマンがどういう構造になってて、どういう原理で動作するのか、たとえばらばらに分解してみたって、質問者さんにわかりますかね？　中学生には尚更難しいでしょ。それすら分からないものを、さてどうやって設計するかなんて想像できるでしょうか。数学がどうこう言ったところでまるで説得力がありません。
　工学における数学の応用についてお考えになるのなら、電気工学や材料力学の初歩を実際に学んでみるのが宜しいかと思いますが、しかし中学生には分からんでしょう。
　なお、工学において
> 微分：××で使われている
というように単一の「単元」だけを使うことはまずあり得ません。課題を解決するために、数学に限らずいろんな知恵を動員するわけでして。

お礼

＞電気工学や材料力学
有難うございます。

電気工学や材料工学に関心を持つことが出来ました。
この４文字の情報さえあれば、
何らかのアウトプットは出来ると思います。

仕事にちゃんと役立つ材料力学
http://monoist.atmarkit.co.jp/fmecha/index/fmachazairiki.html

＞というように単一の「単元」だけを使うことはまずあり得ません。
確かにそうです。

今思いつきましたが、各商品の数学・物理の構成要素を
樹形図のようにリスト化したものがあれば面白いのではと思いました。
（最終的に四則計算などの小学生でもわかる単元に分解されたもの）

ロボットに興味があるので、このご回答は大変参考になりました。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4046134.html

すみませんが、他のご回答も大変学びがあるので、
ブックマークさせてくださいませ。

定義と定理
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa43691.html

プログラムと数学
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4813860.html

ベイズの定理
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4022843.html

制御に必要な数学について
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4046134.html

有難うございました。