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[マチカドこども大学]~情報学~

6月15日、小田急多摩線「栗平」駅前「CAFÉ & SPACE L.D.K.」において、本学経営情報学部 出原至道教授によるマチカドこども大学講座「情報学」が行われました。

カオスのせかいにふれよう!

子ども達に簡単なルールで方眼紙のマス目を塗りつぶしてもらい図形を描いてもらいます。簡単なルールからはシンプルな図形が出来上がることが予想できます。

ルール(上のマス目から下のマス目の色を塗ります。)

ルールは1つのマス目の周りのうち右上、左上、上の3つのマス目の状態から注目するマス目の状態を決めるというもの。最初は単純なルールで作図すると美しい幾何学図形が出来上がっていきます。無心にマス目を埋める参加者もいれば、規則性に気付いて予測した図形を描く子もいます。

しかし、ルールを一つづつ追加するとそのうち何が作画されようとしているのか分からなくなり、その規則性は崩れ、複雑で予想もつかない図形が生まれてきます。

追加されたルール(上のマス目から下のマス目の色を塗ります。)

単純なルール=単純、規則正しい図形という公式が成り立たなくなり、複雑な図形が生まれます。ランダムではありませんが、予測できない複雑さを示すカオス(Chaos)が生まれます。子ども達に取り組んでもらったのは、マス目近くの局所的な相互作用により多様で複雑なパターンを生成することができる数理モデルである1次元セル・オートマトンです。このオートマトンのルールを使用してカオス的な振る舞い(非周期的)を観察しました。

オートマトン ルール30

また、このようなカオスの例は、イモガイの一種であるタガヤサンミナシの模様などに見ることができます。自然界にある一見ランダムで複雑な模様も単純なルールを組み合わせたもので出来ているということでカオスを身近に感じ、もっと知りたいと思えるきっかけとなったと思います。

保護者の方々は、自然がつくる複雑な形態の例としてロマネスコに大きな興味を示していました。

ロマネスコはフラクタル構造と呼ばれています。

マチカドこども大学は、多摩大学と小田急グループ・小田急不動産株式会社(本社:東京都渋谷区 取締役社長:五十嵐 秀様)の連携事業です。

マチカドこども大学のホームページはこちらからご覧ください。

https://www.machikado-uni.com

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出原教授と助手の大岡女史

カオス情報学

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