Wetenschap

Wetenschappers maken software die complexe wiskundige vergelijkingen omzet in afbeeldingen

Wetenschappers maken software die complexe wiskundige vergelijkingen omzet in afbeeldingen

Weet je nog dat je op school wiskundige vergelijkingen hebt geleerd? Ze zagen eruit als raadsels van cijfers, letters, Griekse symbolen en een hoop kronkels die nergens op sloegen, maar die je moest begrijpen om door te gaan naar de volgende klas.

Gelukkig voor de nieuwe generatie wiskundeleerlingen hebben computerwetenschappers van de Carnegie Mellon University in de VS een softwaretool ontwikkeld die ingewikkelde wiskundige vergelijkingen gemakkelijk omzet in eenvoudige afbeeldingen en diagrammen.

ZIE OOK: THE MATH ACHTER DIE DE PERFECTE VOETBALSPIRAAL WERPT

"Penrose"

Het team noemde de nieuwe softwaretool "Penrose", naar de beroemde wiskundige en natuurkundige Roger Penrose, die samenwerkte met onder meer Stephen Hawking.

De Penrose-tool gaat verder dan gewone grafische rekenmachinemogelijkheden. Het kan worden gebruikt voor eenvoudige vergelijkingen en voor complexe relaties uit bijna elk onderdeel van de wiskunde.

"Sommige wiskundigen hebben het talent om met de hand prachtige diagrammen te tekenen, maar ze verdwijnen zodra het bord is gewist", zei Keenan Crane, een assistent-professor informatica en robotica, in een verklaring. "We willen deze expressieve kracht voor iedereen beschikbaar maken."

Het team bouwde een gloednieuwe programmeertaal voor het coderen van instructies op Penrose en wendde zich tot experts in het tekenen van diagrammen om de onderliggende logica van het programma samen te stellen. Dus het computerprogramma kraakt de cijfers nadat de gebruiker vertrouwde wiskundige taal of vergelijkingen heeft ingevoerd.

Om uit te leggen hoe het team dit heeft bereikt, geeft Katherine Ye, een Ph.D. student van de afdeling Computerwetenschappen van CMU zei: "We begonnen met de vraag: 'Hoe vertalen mensen wiskundige ideeën in plaatjes in hun hoofd?' '

Ye vervolgde "De geheime saus van ons systeem is om mensen in staat te stellen dit vertaalproces gemakkelijk aan de computer te 'uitleggen', zodat de computer al het harde werk kan doen om de foto daadwerkelijk te maken."

Zodra de gebruiker zijn of haar voorkeur heeft aangegeven voor hoe de visualisatie eruit zal zien, kan hij kiezen uit een Venn-diagram, een 3D Venn-diagram, bomen, vectorpunten met pijlen, punten weergegeven als stippen of doorlopende lijnen. Vervolgens biedt de computer de gebruiker een aantal opties om de gewenste optie te selecteren en te bewerken.

De tool is beschikbaar vanaf juli, nadat het team het heeft gepresenteerd op de SIGGRAPH 2020-conferentie over computergraphics en interactieve technieken, die vrijwel dit jaar zal plaatsvinden.

Wiskunde eenvoudig gemaakt, meld ons aan!


Bekijk de video: Reële functies met de Casio Graph 35+E - Tabellen opstellen (Augustus 2021).