数学ガールの秘密ノート／ビットとバイナリー

結城浩

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作品内容

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数学ガールの登場人物が、コンピュータを支えている数学的な原理について楽しみつつ学ぶ数学読み物です。抽象的な解説ではなく、具体的な実例を使って解説していますので、中学生から楽しんでいただける内容になっています。プログラミング教育の必要性が叫ばれる現代において、重要な一冊となるでしょう。

●本書の構成
第1章「指折りビット」では、コンピュータ内部のデータ構造を支える「二進法」について学びます。位取り記数法、十進法と二進法の関係、二進法が作り出す0と1のパターンなどを観察しながら、私たちが日常で使っているものとは異なる数の表記法を発見的に楽しみます。

第2章「変幻ピクセル」では、コンピュータグラフィクスの基本である「ピクセル」について学びます。数が生み出すパターンによって画像を構成する原理を、小さなスキャナとプリンタによって具体的に体験します。また、コンピュータで用いられる「ビット演算」を画像処理と合わせてとらえます。ひとつひとつの手順をコンピュータに実行させるというプログラミングの基礎も学びます。

第3章「コンプリメントの技法」では、コンピュータで用いられる「ビット演算」と「2の補数表現」について学びます。ビット演算と数との関係を考え、計算について自由に発想を広げる経験をします。

第4章「フリップ・トリップ」では、フリップ・トリップという楽しいオリジナルゲームで遊びながら、繰り返しに隠れている数学的な構造を探求します。仲間同士で議論しながら、新しい問題に立ち向かうおもしろさを味わいましょう。

第5章「ブール代数」では、「順序構造」と「ブール代数」について学びます。たくさんのビットパターンをどのように整理するかを調べ、大学で学ぶ離散数学のイメージに触れて本書を終えます。