フォン・ノイマンの生涯
いま、「フォン・ノイマンの生涯」を読んでいます。
様々な技術領域で多くの業績を残した学者らしく、頭のよさと変人さに係る逸話が多く残っています。例えば以下の問題を独特の方法で答えたりしました。
南北20キロ離れた二台の自転車が向かい合って同時に時速10キロで走り出す。
走り出した瞬間に北側の自転車からハエが飛び立って時速15キロで、南側の自転車にタッチしてUターン、それを順次繰り返してハエが2台の自転車にはさまれてお陀仏になるまで、ハエは合計何キロ飛翔するか。
簡単な解答法は、2台の自転車がぶつかるまでの時間を求めます。
1時間=(20キロ÷(時速10キロ+時速10キロ)
これがハエの飛翔時間になりますので、ハエの飛翔速度を掛けて飛翔距離累積を求めます。
15キロ=1時間×時速15キロ
フォン・ノイマンの答えは「無限級数の和を求めただけ、本当の数値はもっと複雑」だそうです。その思考パターンをトレースしてみました。
①最初にハエが南側の自転車にぶつかるまでの時間を求めます。
0.8時間=20キロ÷(時速10キロ+時速15キロ)
②ハエの飛翔距離は12kmです。このとき南側の自転車の位置は南から8km、北側の自転車の位置は北から8kmで、両者の間隔は4kmで、元の1/5に狭まっています。
③次にハエが北側の自転車にぶつかるまでの時間を求めます。
0.16時間=4キロ÷(時速10キロ+時速15キロ)
=0.8時間÷1/5
④このときのハエの飛翔距離は0.16時間×時速15キロです。
無限級数の和は
ハエの飛翔距離=12km+12km÷5+12km÷(5の2乗)+12km÷(5の3乗)+・・・
∞ n
=Σ(12km ÷5 )
n=0
=15km
この本を読んでいて出てきた逸話ですが、昔に同類の問題を問われて、簡単な解答法の法で答えた覚えがあります。たぶん、「フォン・ノイマンの生涯」が元ネタで出題されたのだと思います。
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