2024年2月17日土曜日

インとアウトを接続

トランプでインとアウトのパーフェクトファロで連続させる

目的は

原始根でない六枚や十二枚でトップカードを一筆書のように周遊させる

六枚では

インのループ
c3
1-2-4-(1),,,

3-6-5-(3),,,,

アウトのループ

c1
1-(1),,,
6-(6),,,

c4
2-3-5-4-(2),,,

一筆書のループ(原始根的にひとつずつ周遊)
1--2--3--6---5--4--(1),,,

I--O--I--I--O--I---

ほかの元では
2--4--2--4--1--1--(2)
3--6--6--5--3--5--(3)
4--1--1--2--4--2--(4)
5--3--5--3--6--6--(5)
6--5--4--1--2--3--(6)

だからほかの元を周遊させるにはシフトさせればいいか

十二枚では

1-2--3--6--12--11--9--5--10--8--4--7--(1),,,

I--O--I--I--I--I--I--I--O--O--O--I--

13は2が原始根だからほかの元がもとに戻らない

ひょっとしてパターンがあるんでは?

遷移図を書けばいいんでしょうがこれ以上は複雑になりそう。

数理トリックベストテン

数理トリックのリストアップ

数理トリックで数理マジックではない

1、百五減算(中国剰余定理)

連立合同式をとく問題を数あてに応用

コメント

頭のなかで計算する?

1、目附字(二進法の原理)

二進法で一意に表現できることの応用

コメント

よくあるパーティーグッズで1から100までのうち好きなひとつをおもってもらい

これをあてる

むかしNHKの教育で秋山仁さんがやっていた番組のように現代ではカードの番号を

「ある」「なし」で当てるように改造

珍しい応用で書き順のたて棒横棒であてる漢字

1、ジェルゴンヌのパイルのつみかえ

カードシャッフルで相手のカードの位置をあてる

または任意の位置のコントロール

カードのコントロールに使うのがパーフェクトシャッフルぽい

1、即席の魔方陣作成
1、9の原理(デジタルルート)
1、数字のあてもの(代数的)





(つづく)

2024年2月3日土曜日

パーフェクトシャッフル事典

パーフェクトシャッフルの用語(ここだけのやつ)

用語が複雑になったので

分類

【パーフェクトシャッフル】

perfect shuffle
=完全シャッフル
シャッフルイコール置換

(シャッフル、シャフル、シャッフリングはすべて置換)

でその置換Aを連続でやるのがパーフェクトシャッフル

ランダムにならずに特定の順でならびかえる


【ファローシャッフル】

faro shuffle 

カードを半分にわけてデックの縁をつきあわせてやる

あるいは半分にパケットにわけて交互に一枚ずつとって重ねていく

このときはそのままの順で重ねていくのと逆順に重ねていくのとがある




二進のシャッフルにそうとうする

インとアウトがある


2N枚のカードを「イン」のパーフェクトファローシャッフルすると

2N+1を法とした剰余類(有限群)での演算となる

注意が必要なのは

不動点があるので

mod.p=7

7=0

七枚の場合ボトムの七枚目はなくてもよくなるので六枚でもよい

(1,2,3)(4,5,6,7)

#1[4, 1, 5, 2, 6, 3]

#2[2, 4, 6, 1, 3, 5]

#3[1, 2, 3, 4, 5, 6]

これは二進の剰余演算(モジュラー算術)

2^r≡a

に相当する

一組のトランプ五十二枚で「イン」のパーフェクトファローシャッフルを五十二回連続でやると完全にもとにもどる

(実際にやる人はそうはいない)


2^52 ≡1 (mod.53)


一組のトランプ五十二枚で「アウト」のパーフェクトシャッフルを八回連続でやると完全にもとにもどる

(何年かまえにトランプマンがトリビアの泉という番組で一組のトランプをパーフェクトファローシャッフルすると完全にもとにもどるというのをやったが一回でもインでやったらそれこそアウト)

アウトの計算

2N-1でそれぞれのカードのポジションがわかる

2^8 ≡1(mod.51)

ただし一枚目と五十二枚目は不動点で動かないので二枚目をみてみると

2*2 -1=3

2*3 -1=5

2*5 -1=9

2*9 -1=17

2*17 -1=33

2*33 -1=14

2*14 -1 =27

2*27 -1 =2

と巡回することがわかる



【モンジェシャッフル】

MONGU

モンジュ?モンジーン?




【リフルシャッフル】
カードの端をはじいてシャッフル

パーフェクトリフルシャッフル



【ディールシャッフル】

二進でディールシャッフルするとは

束ねたカードを手にもってトップから

左右交互に一枚ずつ配って重ねていく

当然結果は偶奇でリバースする

右手左手がある

(1 2 3 4 5 )(6 7 8 9 10)

#1R(10, 8, 6, 4, 2, 9, 7, 5, 3, 1)

#1L(9, 7, 5, 3, 1,  10, 8, 6, 4, 2)

二進のパーフェクトシャッフルに相当するのでステイスタックの原理がはたらき中心対称性がある



二進シャッフルでの周期

枚数-in/out

13-12/10

14-mts

15-4/12

16-mts

17-8/4

18-mts

19-18/8

20-mts

21-6/18

22-mts

23-11/6

24-mts

25-20/11

26-mts

27-18/20








【分割シャッフル】

dividing  shuffle 

デバイドのシャッフルなど



【マトリックスシャッフル】 



【同値なシャッフル】

mod.7

(1,2,3,4)(5,6,7)

#1[1, 5, 2, 6, 3, 7,4]

#2[1, 3, 5, 7, 2,4, 6]

#3[1, 2, 3, 4,5, 6, 7]


1をとりのぞき1ひくと

#1[4, 1, 5, 2, 6, 3]

#2[2, 4, 6, 1, 3, 5]

#3[1, 2, 3, 4, 5, 6]

で2^3≡1

サイクル(シャッフリングの周期)が同じシャッフルは同値なシャッフリング?

モンジェシャッフルは順番が半分逆順になってるだけなのでファローシャッフルとおなじ二進

SANDS- MATSUYAMA 法とN進数シャッフルのかんけい循環小数の循環周期と有限群



カードシャッフルの数理用語


置換表示

置換群


サイクル表示

サイクル分割

剰余数列

巡回群

(カードシャッフルのn進シャッフルでの)n進展開数列

対称群(全置換群ともいう)

置換群とは部分群で全部のn次対称群の元(置換表示)を繋いでもとの初期状態に戻せる

あみだくじ表示

フェルマーの小定理

オイラーの定理

ルジャンドル記号

平方剰余の相互法則

オイラーの関数


有限群

有限体

整数の場合一番基本的な体という意味で有限素体という場合もある

素数だと一意的になりうまくいく


Z/pZ→Fp

整数だけで体になるのが不思議


有限体上の加算

暗号理論などでつかう楕円曲線の有限体上の加算


2024年2月1日木曜日

なぜ数理に心引かれるのか

子供の頃から

法則というか

原理というか

何かしら

いつもおなじように

約束通りになる

計算通りになる

そういうものがうれしくて

それを自分であばくのがよい

自分の発想で「発見」したい

だからなるべくこのblogでは表記はそのとき思った通りにする

発想の順番というのも大事

変換可能性

江戸時代の和算家は『天地明察』にもあるとおり算木で連立方程式の解をもとめた(天元術)

リュカ数列のエデュアルトリュカ(ハノイの塔の発案者)もチェスのコマで二進数の計算をしたという

循環小数の循環節の長さが離散対数に変換できてそれが難しい数学の問題につながっている

離散対数の法則が暗号に応用されてる

パーフェクトファローシャッフルもおなじ原理がある


あみだくじの法則が有名なガロア理論の証明にも使えるとか

正多角形の作図可能性が整数の性質で決まってるとか



自然のワンダー


もちろんマジックに応用できればいい。





参考

おもしろ数理のページ


https://ikuro-kotaro.sakura.ne.jp/koramu.htm