高校生のための現象数理学入門講座と研究発表会 2022

目 的 :
 明治大学先端数理科学インスティテュート(MIMS)では、2011年度から毎年、「高校生による現象数理学研究発表会」を開催してきました。2019年度の第9回は台風19号のため直前に中止を余儀なくされ、2020年度は新型コロナウイルス感染症の感染拡大により開催できませんでしたが、2018年度の第8回まで全国各地から多くの高校にご参加いただき、活気ある研究発表の場を提供することができました。これらの発表会に参加してくださった生徒や教諭の皆様、また、このプログラムの開催に協力してくださったご関係の皆様に、この場を借りて御礼申し上げます。

さて、MIMSでは、2021年度より新しいプログラムとして「高校生のための現象数理学入門講座と研究発表会」を立ち上げました。これは、数理的視点を自然や社会の理解に活用する面白さを一流の講師が語る入門講座と、高校生による研究発表会の二部構成になっています。二部構成とすることで、多角的な視点から現象数理学の魅力を伝えるとともに、より多くの皆様に興味をもっていただけると考えております。また、こうした活動を通して、我が国における現象数理学の裾野がさらに広がるよう願っております。発表会に参加しない方も視聴は自由ですので、多くの方々のご参加・ご視聴を歓迎いたします。

MIMS所長 俣野 博 



開催概要

開催日 : 2022年10月8日(土)、9日(日)(参加無料)

開催方法 : Zoom社の Webinar 機能を使用したオンラインで開催

本研究会のプログラム :
 本研究会は、次の2部構成になります。

・第1部: 現象数理学入門講座

・第2部: 高校生による研究発表会


スケジュール

10月8日(土)
13:50  開会の挨拶と趣旨説明
14:00~14:50

現象数理学入門講座
 「無次元量を意識して世の中を見る」
  1 鯨のように大きな鳥はなぜいないか?

 矢崎成俊 (明治大学理工学部 教授)

14:50~15:00  質疑応答
15:00~15:50

現象数理学入門講座
 「『見る』仕組みを数理で探る」
  1回目 動きの知覚と浮遊する静止図形

 杉原厚吉 (明治大学研究・知財戦略機構 研究特別教授)

15:50~16:00  質疑応答

  

10月9日(日)
10:00~10:50

現象数理学入門講座
 「無次元量を意識して世の中を見る」
  2 感染流行を終息させられるか?

 矢崎成俊 (明治大学理工学部 教授)

10:50~11:00  質疑応答
11:00~11:50

現象数理学入門講座
 「『見る』仕組みを数理で探る」
  2回目 奥行きの知覚と変身する立体

 杉原厚吉 (明治大学研究・知財戦略機構 研究特別教授)

11:50~12:00  質疑応答

休憩

13:00~17:00

 高校生による研究発表会・表彰式,講評

  • MIMS所長挨拶
  • 受賞研究の紹介
      奨励賞
      優秀賞
  • 表彰状授与
  • 受賞の挨拶
  • 受賞者による研究発表
      奨励賞
      優秀賞
  • 結びの挨拶
     


◆ 視聴のみの参加も可能です(無料)。 高校生や高校教諭に限らず、どなたでも視聴できます。
  視聴申し込み受付は、2022年9月1日(木)~開催当日まで。
  9月1日、当ページ内に詳細を表記します。

◆ 「高校生による研究発表会」の参加登録申し込み受付は2022年7月1日(金)~9月9日(金)
  詳細は、7月1日に当ページ内でお知らせします。

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第1部:現象数理学入門講座


◆ 講師 : 矢崎成俊 (明治大学理工学部数学科 教授)
      「無次元量を意識して世の中を見る」

◆ 講師 : 杉原厚吉 (明治大学研究・知財戦略機構 研究特別教授)
      「『見る』仕組みを数理で探る」

※ 数理的視点を自然や社会の理解に活用する面白さを一流の講師が語る入門講座です。
※ それぞれ約50分の講義が2回ずつ行われます。
  (講義題目は変更される可能性があります)


【矢崎成俊】
(明治大学理工学部数学科 教授)

「無次元量を意識して世の中を見る」

 1 鯨のように大きな鳥はなぜいないか?
 2 感染流行を終息させられるか?

撮影・河野裕昭     

講義内容 

1 鯨のように大きな鳥はなぜいないか?


2 感染流行を終息させられるか?


 ◆ 講師プロフィール


【杉原厚吉】
(明治大学研究・知財戦略機構 研究特別教授)

「『見る』仕組みを数理で探る」

 1回目 動きの知覚と浮遊する静止図形
 2回目 奥行きの知覚と変身する立体


講義内容 

 私たちは普段から目でものを見て生活していますから、見たら物の形はわかるはずという素朴な常識を持っていると思います。でも、物が実際とは違うように見えてしまう「錯視」が起こりますから、見たからと言って安心はできません。特に目の前の状況を見誤ると事故などの原因になりますから危険です。この講座では「見る」仕組みを、数学を使って理解する研究の一端を紹介します。数学を使うと、条件を変えたとき錯視の強さがどう変るかも予測できますから、錯視を強めたり弱めたりすることもできるようになります。このような「数学の力」についても体感していただけると思います。

1回目 動きの知覚と浮遊する静止図形

 私たちの脳には、網膜に映った映像から動きを取り出す多数の細胞があります。それぞれの細胞は、網膜の狭い領域だけを受け持っているので、その領域を横切る長いエッジが動いた時には、本当の動きの方向はわかりません。エッジに垂直な方向への動きだけが検出できます。そのために、場所ごとに異なる方向に走るエッジを配置すると、図形全体が同じように動いても場所ごとに異なる動きが知覚されます。この仕組みを利用すると動いて見える静止図形を描くことができます。

 

浮遊する静止図形「UFOのラインダンス」
(全体が1枚の静止図形なのに、UFOが列ごとに異なる動きをしているように見えます。頭を上下左右にゆっくり振るとUFOもよく動きます。)


2回目 奥行きの知覚と変身する立体

 網膜に映った画像は2次元の広がりしか持たず、数学的には奥行きの情報を含みません。私たちが画像を見て奥行きを読み取った気になるのは、脳が奥行きを想像した結果にすぎないのです。特に、脳は直角の多い立体を想像しやすいという性質があります。この性質の裏をかくことによって、さまざまな錯視立体を創作できます。

 鏡に映すと姿が変わる変身立体「気まぐれハート」
(ハートがハートに移る部分も普通のハートではありません。普通のハートだったら鏡の中では向きが逆になるはずですから。)


 ◆ 講師プロフィール

    

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第2部:高校生による研究発表会

 高校生による現象数理学に関する研究を募集します。応募内容を審査し、優れた研究を複数表彰します。

参加登録期間は、2022年7月1日(金)~9月9日(金)。
研究成果提出期間は、2022年8月22日(月)~9月20日(火)
   ※ 前もって「参加登録」を行ってください。

 詳細は、2022年7月1日に当ページ内でお知らせします。


問い合わせ先

明治大学先端数理科学インスティテュート(MIMS)
〒164-8525
東京都中野区中野4−21−1
明治大学中野キャンパス 高層棟8階
TEL : 03-5343-8067 (8月10日~16日を除く 月~金の平日 9:30~16:00)
E-mail:mims.cmma.meiji [at] gmail.com
※メールアドレスの[at]を @に変更してください。
 

主 催

明治大学先端数理科学インスティテュート(MIMS)

  • 本研究会は、MIMSが運営する文部科学省共同利用・共同研究拠点 明治大学「現象数理学研究拠点」の活動の一環として開催します。文部科学省「特色ある共同研究拠点の整備の推進事業」JPMXP0620335886の助成を受けています。
 

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明治大学