「諸概念の迷宮(Things got frantic)」用語集

本編で頻繁に使うロジックと関連用語のまとめ。

【多角形情報】正01角形(Regular Henagon)

正1角形(pi=3.141593ラジアンあるいは360度)の場合

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平面上には描画可能な(あるいは立体との接点としてのみ映る)図形。概ね「球面上において出発点と終点を等しくする円周(距離も不定なら円面積全体)もしくは球表面(距離も不定なら球体積全体)」として想像される。その外接円の内接円に対する半径の比率は1倍、すなわち円周のそれと一致する。

  • 2*tan(pi)=-2.449294e-16
    *これは「0に限りなく近い」という意味。
  • 2*tan(pi)/cos(pi)=2.449294e-16
    *符号にかかわらずこれも同様。
  • cos(pi)=-1

ところで数学界には円周をでなくタウ)で表すべきとする立場もある。

角度をラジアン(弧度法)で表記したとき、「1周=τ」と表せるのが最大の利点である。

現在は高校の数学Ⅱで弧度法を学習するが、πが「半周」であることに違和感を覚えた人は多いだろう。
例えば、45°は1/8周なのに、πを使うと1/4πと表記しなければならない。

τを使えば、1/8周は1/8τであり、直感的である。

実際のところどうなのだろう。とりあえず「どのタイミングで観測しても観測結果が必ず2π=1τとなる球面上の唯一の点観測原点あるいは観測対象が等速円運動している」と仮定してみる。

統計言語Rによるプログラミング例

#RH=1角形(Regular Henagon)
#Radian=角度(60分割)
RH<-function(Radian){
c0<-seq(0,2*pi,length=60)
cx<-cos(c0)
cy<-sin(c0)
plot(cx,cy,asp=1,type="l",main="Regular Henagon",xlab="cos(θ)",ylab="sin(θ)")
text(cx[Radian],cy[Radian],"X",col=rgb(1,0,0))
}
#アニメーション
library("animation")
Time_Code=seq(1,59, length=30)
saveGIF({
for (i in Time_Code){
 RH(i)
}
}, interval = 0.1, movie.name = "RH01.gif")

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普通に考えると球面上の対応する動きはこうなる。
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統計言語Rによる作図

#正1角形
library(rgl)
Rtime<-seq(0,2,length=100)
tr01<-exp(seq(0,2*pi,length=100)*(0+1i))
Real<-Re(tr01)
Imag<-Im(tr01)
#plot(Real,Imag,type="l")
plot3d(Real,Imag,Rtime,type="l",xlim=c(-1,1),ylim=c(-1,1),zlim=c(0,2))
movie3d(spin3d(axis=c(0,0,1),rpm=5),duration=10,fps=25,movie="~/Desktop/test100") 

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実際にはこういう動きをしてるかもしれない。
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何れにせよそれを確かめる手段がないのである。むしろ「球面上の任意の位置に唯一の点観測原点あるいは観測対象が確率的に存在している」と捉えた方が状況を正確に要約してると言えるかもしれない。とりあえず「多角形におけるコサイン波サンプリング効果Cosine wave sampling effect in polygons)」に基づく諸元は以下となる。

  • 単位円Unit Circle, 半径1の円弧)上においては辺数=、辺長(2π/辺数)=2πあるいは1τ。球面上にのみ描画可能。
  • サンプリング」元波形はcos(θ-π)=-cos(θ)でサンプリング範囲が0からπに及ぶので繰り返されない。オリジナル波形cos(θ)と合成すると完全に打ち消しあって水平化(Flatline)する。

    統計言語Rによるプログラミング例。

    cx<-seq(0,2*pi,length=60)
    cy1<-cos(c0)*-1
    plot(cx,cy1,type="l",main="Trajectory of Regular Henagon",xlab="Radians",ylab="Amplitude")

    par(new=T) #上書き 
    cy2<-cos(cx)
    plot(cx,cy2,type="l",col=rgb(0,0,1),main="",xlab="",ylab="")
    par(new=T) #上書き 
    cy3<-cos(cx)-cos(cx)
    plot(cx,cy3,type="l",col=rgb(1,0,0),main="",xlab="",ylab="")
    #凡例
    legend("bottomright", legend=c("Sampling_wave=-cos(θ)","Origin_wave=cos(θ)","Sampling_wave+Origin_wave"), lty=c(1,1,1), col=c(rgb(0,0,0),rgb(0,0,1),rgb(1,0,0)))

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    もちろんCos(θ)波と-Cos(θ)波を直交させても、それ単体ではあまり面白い観測結果とはなり得ない。

     統計言語Rによるプログラミング例。

    c0<-seq(0,2*pi,length=60)
    cx<-cos(c0)
    cy<-cos(c0)*-1
    plot(cx,cy,type="o",main="Cos(θ) orthogonal -Cos(θ) ",xlab="cos(θ)",ylab="-cos(θ)")
    #凡例
    legend("bottomright", legend=c("cos(θ) orthogonal -cos(θ) "), lty=c(1), col=c(rgb(0,0,0))) 

    f:id:ochimusha01:20191018091123p:plain

  • あらゆる観測結果が水平化(Flatline)する為、サンプリング波形の頂点は計測不能、その値は全て外接円の半径(単位円の場合は1)そのものとなる。 

位相幾何学Topology)的にトーラス(単数形torus, 複数形tori)形状と看做す時は、概ね円そのものCircle itself)の特徴の真逆が割り振られる。

  • 小円の半径Major Radius)…内接円=外接円の半径そのもの(単位円の場合は1)。
  • 大円の半径Minor Radius)…0

また、こんな特徴も指摘されている。

  • 大円を2π回る間に小円を-2回って原点に戻る。
  • 逆方向に進んでも同じ結果となる。

とにかく観測結果に従って認識論的に時空間イメージを構築する事が不可能なのが最大の特徴であり、もう一つの極限状態たる円そのものCircle itself)との(認識の対象範囲外における)連続性を想定するケースすら存在します。