تبليغاتX
ریاضی اگر و تنها اگر زیبایی

یکشنبه بیست و دوم اردیبهشت 1387

نسبت طلائی

نسبت طلائی یا عدد فی

پاره خطی را در نظر بگیرید و فرض کنید که آنرا بگونه ای تقسیم کنید که نسبت بزرگ به کوچک معادل نسبت کل پاره خط به قسمت بزرگ باشد. به شکل توجه کنید. اگر این معادله ساده یعنی a2=a*b+b2 را حل کنیم (کافی است بجای b عدد یک قرار دهیم بعد a را بدست آوریم) به نسبتی معادل تقریبا” 1.61803399 یا 1.618 خواهیم رسید.

شاید باور نکنید اما بسیاری از طراحان و معماران بزرگ برای طراحی محصولات خود امروز از این نسبت طلایی استفاده می کنند. چرا که بنظر میرسد ذهن انسان با این نسبت انس دارد و راحت تر آنرا می پذیرد. این نسبت نه تنها توسط معماران و مهندسان برای طراحی استفاده می شود بلکه در طبیعت نیز کاربردهای بسیاری دارد که به تدریج راجع به آن صحبت خواهیم کرد.

اهرام مصر یکی از قدیمی ترین ساخته های بشری است که در آن هندسه و ریاضیات بکار رفته شده است. مجموعه اهرام Giza در مصر که قدمت آنها به بیش از 2500 سال پیش از میلاد می رسد یکی از شاهکارهای بشری است که در آن نسبت طلایی بکار رفته است. به این شکل نگاه کنید که در آن بزرگترین هرم از مجموعه اهرام Giza خیلی ساده کشیده شده است.

مثلث قائم الزاویه ای که با نسبت های این هرم شکل گرفته شده باشد به مثلث قائم مصری یا Egyptian Triangle معروف هست و جالب اینجاست که بدانید نسبت وتر به ضلع هم کف هرم معادل با نسبت طلایی یعنی دقیقا” 1.61804 می باشد. این نسبت با عدد طلایی تنها در رقم پنجم اعشار اختلاف دارد یعنی چیزی حدود یک صد هزارم. باز توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که اگر معادله فیثاغورث را برای این مثلث قائم الزاویه بنویسم به معادله ای مانند phi2=phi+b2 خواهیم رسید که حاصل جواب آن همان عدد معروف طلایی خواهد بود. (معمولا” عدد طلایی را با phi نمایش می دهند)

طول وتر برای هرم واقعی حدود 356 متر و طول ضلع مربع قاعده حدودا” معادل 440 متر می باشد بنابر این نسبت 356 بر 220 (معادل نیم ضلع مربع) برابر با عدد 1.618 خواهد شد.

کپلر (Johannes Kepler 1571-1630) منجم معروف نیز علاقه بسیاری به نسبت طلایی داشت بگونه ای که در یکی از کتابهای خود اینگونه نوشت : “هندسه دارای دو گنج بسیار با اهمیت می باشد که یکی از آنها قضیه فيثاغورث و دومی رابطه تقسیم یک پاره خط با نسبت طلايي می باشد. اولین گنج را می توان به طلا و دومی را به جواهر تشبیه کرد”.

تحقیقاتی که کپلر راجع به مثلثی که اضلاع آن به نسبت اضلاع مثلث مصری باشد به حدی ........


ادامه مطلب
نوشته شده توسط عطش در 15:27 |  لینک ثابت   • 

دوشنبه شانزدهم اردیبهشت 1387

رمزنگاری

مقدمه

هر کدام از ما وقتی به دنیای ماموران مخفی و جاسوسان فکر می کنیم چیز های زیادی به ذهنمان می رسد: سفرهای خارجی، ماموریت های خطرناک، اسلحه های عجیب و ماشین های سریع. کمتر کسی در کنار این چیزها به ریاضیات فکر می کند. اما باید بدانیم ریاضیات در فهمیدن پیامهای سری و شکستن رمزها نقش اساسی بازی می کند و در طول تاریخ ریاضیدان ها نتیجه نبردهای فراوانی را با شکستن رمزها تغییر داده اند.
نمیدانم فیلم "ذهن زیبا" را دیده اید یا نه؟ این فیلم که زندگی واقعی یک ریاضیدان به نام جان نش را به تصویر می کشد
این ریاضیدان ابتدا برای شکستن کدها ی سری به استخدام سازمان سیا در می آید . ولی پس از مدتی به بیماری شیزوفرنی دچار میشود. ولی پس از مدتها بیماری دوباره به صحنه علم برمیگردد و جایزه نوبل اقتصاد را دریافت میکند.
همین چند خط در مورد این ریاضیدان کاربردهای وسیع این علم در علوم مختلف از جمله در زمینه کشف کدها و رمزها آشکار میکند.
امروزه در کشور ما نیز دوره دکترای رمزنگاری که از شاخه های رشته ریاضی کاربردی میباشد برگزار میشود.
شروع و توسعه رمزنگاری

اولین بار سزار امپراتور رم باستان برای آنکه بتواند بدون اطلاع دشمن با ا ارتشش در سراسر دنیا در ارتباط باشد نوعی رمز را بکار گرفت. این رمز به این شکل بود که برای فرستادن یک پیام جای هر حرف را با سومین حرف بعد از آن در الفبا عوض می کردند، مثلا به جای 'A' حرف 'D' و به جای 'X' حرف 'A' را می گذاشتند.

بنابراین برای از کد خارج کردن پیام ها کافی بود دریافت کننده جای هر حرف را با سومین حرف بعد از آن در الفبا عوض کند. مثلا سعی کنید این پیغام سزاری را از رمز خارج کنید:

hqhpb dssurdfklqj
wkluwb ghdg
uhwuhdw wr iruhvw


خب، ممکن است بپرسید چه ریاضیاتی در کار است. ریاضی وقتی وارد ماجرا می شود که به هر حرف یک عدد نسبت دهیم. در این صورت فرایند کد کردن مثل اضافه کردن عدد 3 به عدد اولیه خواهد بود

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25


مثلا برای به رمز درآوردن 'A' : داریم 0+3=3
برای اینکه در مورد حرف های نزدیک به پایان الفبا دچار مشکل نشویم بهتر است به جای جمع معمولی از جمع به پیمانه 26 استفاده کنیم، یعنی به جای هر عدد از باقیمانده تقسیم آن عدد بر 26 استفاده کنیم.

مثلا برای 'X' داریم: (به پیمانه 26) 23+3=26=0

مثلا برای 'Y' داریم: (به پیمانه 26) 24+3=27=1

مثلا برای 'T' داریم: (به پیمانه 26) 19+3=21=21


برای از رمز درآوردن هم می توانیم از تفریق به پیمانه 26 استفاده کنیم. واضح است که می توانیم به جای انتقال 3 تایی از هر انتقالی بین 1 و 25 استفاده کنیم، اما همانطور که احتمالا حدس زده اید شکستن این رمز خیلی ساده است یعنی یک جاسوس می تواند با امتحان کردن همه 25 انتقال ممکن به سرعت رمز را بشکند.

با روشی که توضیح دادیم این نوشته را از رمز در آورید: RFYM KTW FQQ

حالا به سراغ یک روش پیچیده تر می رویم. فرض کنید به ازای هر حرف الفبا یک علامت جایگزین کنیم، مثلا '*' به جای 'A' و '+' به جای 'B'. مثل رمزی که ماری ملکه اسکاتلند برای مکاتباتش بر علیه الیزابت اول ملکه انگلیس بکار می گرفت .
تا مدت ها مردم فکر می کردند شکستن این رمز ناممکن است تا اینکه سرو کله آمار ریاضی پیدا شد

نموداری که می بینید فراوانی حروف الفبا را در زبان انگلیسی نشان میدهد.

img/daneshnameh_up/e/e4/Letter_freq.gif

این اطلاعات از شمارش حروف مختلف در حجم زیادی از نوشته ها مثل کتاب ها و روزنامه ها بدست آمده است. این نمودار مثلا نشان می دهد به طور میانگین 13.5 درصد از حروف بکار رفته در متن های انگلیسی E هستند، که فراوان ترین حرف الفبا است. بنابراین وقتی رمزی از نوع بالا داریم احتمالا علامتی که بیش از همه تکرار می شود علامت متناظر E است و فراوانترین علامت بعد از آن متناظر 'T' است. سرنخ های دیگری هم وجود دارد مثلا تنها دو کلمه یک حرفی در انگلیسی وجود دارد: 'I' و 'A' و همچنین 'AND' و 'THE' کلمات خیلی معمولی هستند با کمک این سرنخ ها و کمی آزمایش و خطا میتوان اینگونه رمزها را شکست.همین روش باعث شد که ماری سرش را از دست بدهد.

منابع

ریاضیات گسسته، تالیف مگردیچ تومانیان

  • آشنایی با رمزگشایی به روش ریاضی، آبراهام سینکوف
  • سایت تبیان

مطالب مرتبط


در سایت http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B1%D9%85%D8%B2%D9%86%DA%AF%D8%A7%D8%B1%DB%8C نیز اطلاعاتی در مورد رمزنگاری هست.

نوشته شده توسط عطش در 15:22 |  لینک ثابت   • 

دوشنبه شانزدهم اردیبهشت 1387

سایه ی عشق

 بازم سلام

این عکسی رو که گذاشتم،تو سایت http://www.foto.ir/ دیدم،ازش خوشم اومد،گفتم بزارمش تو وبلاگ،خوشگله نه؟

سایه ی عشق

نوشته شده توسط عطش در 15:3 |  لینک ثابت   • 

دوشنبه شانزدهم اردیبهشت 1387

اهرام مصر

سلام به دوستای گلم

انشاله که همگی خوب و خوش باشین

امروز یه مطلب خوندم در مورد اهرام مصر بود،به نظر خودم مطلب جالبی اومد،گفتم براتون بزارمش تو وبلاگ شاید شما هم خوشتون بیاد.

روز خوش

  اهرام از زبان لوموند                               

     كهن ترين بنايي كه در پرده اي از ابهام پوشيده شده و هنوز باقي مانده است ، با كليه پيشرفتهاي علمي و تكنولوژي در دنياي امروز، باز هم اعصار مجهول تاريخ از نظرها به دور مانده است . هنور حتي انسان نمي تواند به دقت قديم و آثار قديمي ،سنگهاي ساختماني را با همان ظرافت بسازد . هنوز استادان از روي هم چيدن سنگهايي به قطعات هفتاد تن مشابه آنچه كه با دقت و وسواس عظيم در بناي هرم بزرگ به كاررفته است ، عاجزند . هنوز محاسبات رياضي ما در اندازه گيري ابعاد زمين و حركت سياره ها از دقت و صحت محاسبات انجام شده در زمان بناي هرم بزرگ برخوردار نيست . اينكه چرا هنوز در تهيه و تدارك وسايل اندازه گيري لنگان لنگان به دنبال انسانهاي ماقبل تاريخ هستيم ، چگونه اين تمدن درخشان ، هرمهاي مصر ، ......

     


ادامه مطلب
نوشته شده توسط عطش در 14:19 |  لینک ثابت   • 

شنبه چهاردهم اردیبهشت 1387

پاپیروس رایند

 طومار پاپیروسی با بلندی 33 سانتیمتر و 565 سانتیمتر عرض که در یک معبد در تبس (Thebes) پیدا شده پرارزش­ترین منبع اطلاعاتی در مورد ریاضیات مصر باستان است.

طومار در بازاری در لوکسور (Luxor) مصر در سال 1858 توسط مرد اسکاتلندی 25 ساله­ای به نام هنری رایند Henry Rhind که بخاطر مداوا به مصر رفته و در آنجا به باستانشناسی علاقمند شده بود، خریداری شد.
پس از مرگ زودهنگام رایند در سن 30 سالگی، در سال 1864 طومار به موزه لندن انتقال یافت که تااکنون در آنجا باقی مانده و از آن زمان به نام پاپیروس رایند یا RMP(Rhind Mathematical Papyrus) نامیده می­شود.
نوشته­های هیروگلیف این طومار در سال 1842 کشف رمز شد درحالیکه لوح گلی بابل که به خط میخی نوشته شده بود پس از آن و در قرن 19 رمزگشائی شد.
متن با تشریح این مساله آغاز می­شود که اَهمس "َAhmes" (تقریبا 1600 قبل از میلاد مسیح و بدینگونه یکی از اولین افرادی که نام او در تاریخ ریاضیات آورده شده ) نویسنده این مطالب است، اما همچنین ذکر شده که او این متن را از نوشته­های باستانی که به احتمال قوی مربوط به 2000 قبل از میلاد مسیح می­شده، رونوشت کرده است.
با وجود اینکه چند نمونه صریح استفاده از ریاضیات کاربردی مانند محاسبات مورد نیاز مساحی و ممیزی، ساختمان و حسابداری، که در برخی از آنها کسرهای مصری بکار رفته، در این پاپیروس وجود دارد، بیشتر مسایل موجود در RMP معماهای محاسباتی هستند.
یکی از این معماها به صورت زیر است:
در 7 خانه 7 گربه زندگی می­کنند. هر گربه 7 موش را می­کشد که هر موش 7 خوشه گندم دارای 7 دانه گندم را خورده است. تعداد نهائی آنها چندتاست؟
این مساله شباهت بسیار زیادی به مساله St. Ives  دارد.
چهار پاپیروس کم اهمیت­تر از پاپیروس رایند (در زمینه ریاضیات) نیز وجود دارند:
پاپیروس مسکو (Moscow Papyrus) و پاپیروس برلین (Berlin Papyrus) (نامگذاری شده براساس محل نگهداری)، پاپیروس Kahun (نامگذاری شده براساس محل یافت شدن) و طومار چرمی (LeatherRoll) (نامگذاری شده براساس جنس طومار).
نوشته شده توسط عطش در 14:36 |  لینک ثابت   • 

شنبه چهاردهم اردیبهشت 1387

سلام به دوستای خوب و گلم

شرمنده که دیر به دیر آپ می کنم،راستش می دونین که من دانشجوام و الان هم عروسی میان ترم هاست،ما هم که نمی خوایم کم بیاریم مجبوریم درس بخونیم درس ها هم انصافاْ این ترم خیلی سنگینن،تا حالا توی این ۳-۴ سال حس نکرده بودم درسی سخته ولی این ترم آخری این احساسو پیدا کردم.درسایی که این ترم دارم توپولوژی جبری که بیشتر از همه دوسش دارم و دوتای دیگش آنالیز۳و جبر۳.سعی می کنم مطالبه خوب پیدا کنم و بریزم تو وبلاگ.

                                                                                          روز خوش

نوشته شده توسط عطش در 14:15 |  لینک ثابت   • 

سه شنبه دهم اردیبهشت 1387

محمدحسین شهریار

آمدي جانم به قربانت ولي حالا چرا ؟                                                 

آمدي جانم به قربانت ولي حالا چرا ؟
 بي وفا حالا كه من افتاده ام از پا چرا ؟
نوشدارويي و بعد از مرگ سهراب آمدي
سنگدل اين زودتر مي خواستي حالا چرا ؟
عمر مار ار مهلت امروز و فرداي تو نيست
من كه يك امروز مهمان توام فردا چرا ؟
نازنينا ما به ناز تو جواني داده ايم
ديگر اكنون با جوانان نازكن با ما چرا ؟
وه كه با اين عمر هاي كوته بي اعتبار
اين همه غافل شدن از چون مني شيدا چرا  ؟
آسمان چون جمع مشتاقان ، پريشان مي كند
درشگفتم من نمي پاشد ز هم دنيا چرا ؟
شهريارا بي حبيب خود نمي كردي سفر
راه عشق است اين يكي بي مونس و تنها چرا ؟
بي مونس و تنها چرا ؟         
تنها چرا ؟
حالا چرا ؟


ادامه مطلب
نوشته شده توسط عطش در 17:20 |  لینک ثابت   • 

دوشنبه نهم اردیبهشت 1387

پرفسور لطفی زاده

 

پرفسور لطفی زاده در سال 1921 در شهر باکو پایتخت جمهوری آذربایجان به دنیا آمد. مادرش پزشک و پدرش یک روزنامه نگار از اهالی آذربایجان ایران بود. در سن 10 سالگی، همزمان با حکومت دیکتاتوری استالین در اتحاد شوروی سابق، همراه خانواده اش مجبور به مراجعت به ایران شد و در شهر تهران ساکن گردید. لطفی زاده تحصیلات ابتدایی را در تهران ادامه داد و دوره متوسطه را در کالج البرز (دبیرستان البرز فعلی) به پایان رسانید و در کنکور ورودی دانشگاه تهران شرکت و رتبه دوم را احراز نمود. وی پس از فراغت از تحصیل از دانشکده فنی دانشگاه تهران در رشته مهندسی برق در سال 1942، به آمریکا مسافرت کرد و دوره فوق لیسانس مهندسی برق را در انستیتوی تکنولوژی ماساچوست (MIT) واقع در شهر بوستون طی نمود. آنگاه وارد دانشگاه کلمبیا در نیویورک شد و در سال 1949 با درجه دکتری از این دانشگاه فارغ التحصیل گردید.

پرفسور لطفی زاده کارهای پژوهشی خود را در رشته تئوری سیستم از دانشگاه کلمبیا آغاز نمود. در سال 1956، وی به عنوان دانشمند مدعو در انستیتوی مطالعات پیشرفته در دانشگاه پرینستون (نیوجرسی) مشغول تدریس و تحقیق بود. علاوه بر آن، پرفسور لطفی زاده مشاغل علمی افتخاری متعددی را احراز نموده است که میتوان ......


ادامه مطلب
نوشته شده توسط عطش در 17:1 |  لینک ثابت   • 

دوشنبه نهم اردیبهشت 1387

ارتباط نام سایت گوگل با ریاضی


آیا میدانید google به چه معنی است؟ Google از کلمه Googol گرفته شده است. Googol هم اسم مستعار یک عدد است که توسط «میلتون سیروتا» نامگذاری شده است.عدد مذکور «ده به توان صد» است(به بزرگی این عدد دقت کنید)
انتخاب گوگل جنبه شعاری دارد.به این مفهوم که گوگل قصد دارد تا سرویسها و خدمات و اهداف خود را به تمام جهان گسترش دهد.
به عدد «ده به توان ده به توان صد» گوگل پلکس(Googolplex) میگویند.
و به عدد «ده به توان ده به توان ده به توان صد»گوگل دوپلکس
(Googolduplex) میگویند.

نوشته شده توسط عطش در 16:36 |  لینک ثابت   • 

دوشنبه نهم اردیبهشت 1387

اعداد مثلثی

Triangle Numbers
اعداد مثلثی
1، 3، 6، 10، 15، 21 و ... بنظر شما این اعداد چه ویژگی مشترکی دارند؟ اگر دست به قلم نشویم و شکل نکشیم و آزمایش نکنیم، فهمیدن ارتباط میان آنها کمی دشوار است. به این شکل دقت کنید مشکل شما حل خواهد شد. به اعداد موجود در این سری، اعداد مثلثی می گوییم.

1 = 1
3= 1+2
6= 1+2+3
10= 1+2+3+4
15= 1+2+3+4+5
21= 1+2+3+4+5+6
. . .

اما شکل اول یک ایده جدید به ما می دهد که می توانیم این اعداد را همانند پاراگراف بالا نیز تفسیر کنیم.

به بیان دیگر می توان گفت که هرعدد مثلثی تشکیل شده است از حاصل جمع یکسری از اعداد متولی طبیعی. به این معنی که اولین عدد مثلثی مساوی است با مجموع یک عدد از اعداد طبیعی، دومین معادل است با مجموع دو عدد از اعداد طبیعی، سومین معادل است با مجموع س عدد از اعداد طبیعی و ... و بالاخره n امین عدد مثلثی معادل است با مجموع n عدد از اعداد طبیعی که اگر ریاضیات دبیرستان را هنوز فراموش نکرده باشید بخاطر خواهید آورد که مقدار این عدد معادل n(n+1)/2 خواهد بود. (یک تصاعد ساده حسابی)

Triangle Numbers
مجموع دو عدد مثلثی متوالی
اگر هر دو عدد پشت سرهم در سری اعداد مثلثی را با هم جمع کنیم حاصل جمع یک عدد مربع می شود. مثلا" 1+3=4 یا 3+6=9 یا 6+10=16 و ... البته دلیل آن ساده است به شکل دوم توجه کنید و ببینید که چگونه دو مثلث قرمز و سبز روی هم تشکیل یک مربع را می دهند. (سعی کنید با استدلال ریاضی هم این موضوع را ثابت کنید، ساده است از همان رابطه بالا استفاده کنید.)

مطلب اخیر اغلب بصورت قضیه "مربع هر عدد طبیعی برابر است با مجموع دو عدد مثلثی متوالی" نیز مطرح می شود.
نوشته شده توسط عطش در 16:31 |  لینک ثابت   • 
 
 
onLoad and onUnload Example