積分とは・対数とは・微分とは〜「分かる」とはどういうことか〜

文系向け「統計学」の授業で、積分・対数・微分を復習する機会があった。その時の「1枚スライド」を公開した。この図をめぐって、「分かる」とはどういうことか、について多くのコメントをいただいた。それを、まとめました。(話が同時並行で進行するので、スレッド風の「まとめ」です。) 注意:積分は、統計学の場合、正規分布表を見るために必要。対数の必要性は、尤度関数(尤もらしさ)の対数をとって計算を簡単にする式変形で使うため。微分の必要性は、確率密度関数の最大値(尤度最大の条件)を求めるため。どれも統計学で必須の内容。 注意2:(追記8/6)ここに出てくる「指数、対数、微分、積分」は「感染症の数理モデル」の基礎となっている。 注意3:(追記8月9日)番外編『「積分」と「源氏物語」〜「晩年の清少納言」から「京都女子大」まで』へのリンクはこちらです。https://togetter.com/li/1572841
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MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

文系向け「統計学入門」の授業で、どうしても積分を説明する必要があった。教科書に出ている統計表(正規分布表)を見るため、だけでも、積分=面積、の理解が必要だった。それを1枚のスライドにまとめた。公開します。ご笑覧下さい。(ご笑覧シリーズ) pic.twitter.com/g649rDrmsC

2020-08-01 13:04:22
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MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

「積分」を知らないのは、源氏物語を知らないようなもの(紫式部女史には申し訳ない)。理工系の人で積分を知らない人はいない。仕事で使わずとも積分記号∫が「limitシグマ」の略だ理解した筈。忘れた人はスッと理解した人。政府が「数理・データ科学」の国民教育を言うなら、高校数学から始めよう。

2020-08-01 13:21:11
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

先日「統計学入門」の授業の中で、「対数」をどうしても説明する必要があった。それで、スライド1枚で「対数とは?」を書いてみた。京都女子大学の学生さんにも、割と好評だったので、公開します。ご笑覧下さい。 pic.twitter.com/JPn40L3W0i

2020-08-01 11:08:28
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MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

対数を知らないのは、夏目漱石を知らないようなもの。(漱石先生ごめんなさい)対数を知らないという理工系はいない。指数と対数は(理工系のどの分野でも、多分絶対に)使うと思う。

2020-08-01 11:26:51
けんと @KentFF

リツイートって日本語では実効再生産数って言うのか。言い得て妙でしばらく本気で。 twitter.com/y_mizuno/statu…

2020-08-01 10:21:12
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

NHK生活・防災さま@nhk_seikatsu。実効再生産数Rtの報道を、新規感染者数に加えて、お願いします。感染者を減らすには、Rtを減らさない限り絶対に無理ですから。国民の行動変容の平均トレンドも、Rtに直接に現れます。その判断に有用。必要な解説は科学教育としても最適です。twitter.com/y_mizuno/statu…

2020-08-01 01:28:50
きくらげ大将軍@元ちくわぶ大将軍 @Kirokuro

対数にも自然対数と常用対数があって凄くややこしい twitter.com/y_mizuno/statu…

2020-08-01 11:09:34
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@Kirokuro コメント、ありがとうございます。その通りです。 このスライドでは、まずは常用対数で導入し、最後(スライドの下)(これは元々別ページ)で、しれっと自然対数にも触れてます。

2020-08-01 11:12:15
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@Kirokuro 慣れが必要な事は事実ですよね。でも文系の人も、Excel関数の引数、使わないと忘れますよね。(ちょっと違う?)

2020-08-01 11:38:52
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

統計学の中で「最も、尤もらしい」という場合を求める必要があった。それで復習のため、「微分」について1枚のスライドにまとめた。これも京都女子大学の学生さんに好評のようだった。公開しまします。ご笑覧下さい。 pic.twitter.com/YfITMlIaXX

2020-08-01 11:31:18
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MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

「微分」を知らないのは、枕草子を知らないようなもの(清少納言女史にはすみません)。理工系で微分を知らない人はいない。利用頻度の違いはあるが、理工系で微分を使わない分野はないと思う。医療関係は本質的に人間相手の仕事ですが、仕事の中のアンケート調査で統計の必要を痛感する人は多い。

2020-08-01 11:36:46
kou子力学 @kou5600

@y_mizuno 対数については、 10^X のとき X=log x という定義だが この定義に代入した 10^(log x)=x という表現の方がわかりやすいと思っている。 対数というのは、10をxにする指数。 1とか2とかの整数だけでなく、少数も考えると、 10をどんな数にもできる(マイナスにはできないけど)。

2020-08-01 12:06:39
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@kou5600 なるほど。確かに、その表現 10^(log x)=x もいいですね。ちょっと暗算の素養が必要な感じ?いろいろな理解の仕方があるとも思っているので、それもいいと思います。コメント、ありがとうございます。

2020-08-01 12:18:35
kou子力学 @kou5600

@y_mizuno あとは、このあたりも今回の騒動では よく出てくる性質。 y=a^x → log y = (log a) x → y軸を対数にした片対数グラフで直線。 y=b x^a → log y = log b + a log x → x軸もy軸も対数にした両対数グラフで直線。

2020-08-01 12:14:51
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@kou5600 そうです、そうです。コメント、ありがとうございます。 ちなみに、今回公開したのは、授業資料の一部でしたが、対数グラフの見方も、本当、必須だと思ってます。

2020-08-01 12:24:14
竜田一人 @TatsutaKazuto

いやー、でも実際に漱石をちゃんと読んで理解して覚えてる人が、今の世の中にどんだけいるかっていうと、ねえ。 twitter.com/y_mizuno/statu…

2020-08-01 12:00:04
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@TatsutaKazuto はい。まぁそれで^^「知ってる」という共通部分を。

2020-08-01 12:26:11
竜田一人 @TatsutaKazuto

@y_mizuno 仰りたい意味は理解しております。不躾に失礼しました🙏

2020-08-01 12:38:25
暇爺 :気がつけば後期高齢者… @Minya_J

自分はこの辺で脱落したのかなあ…と、昔、登れなかった岩壁を見上げる老登山家の心境ですわw twitter.com/y_mizuno/statu…

2020-08-01 11:57:37
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@Minya_J この説明では、いかがですか。(思い出されれば幸い)

2020-08-01 12:28:13
ST @tokita_pan

対数っていつ習ったっけ。 対数グラフ見て感覚的には分かっても、対数is何?って言われたら言葉に詰まるなぁ。 ってことはちゃんと理解してなかったんだな。 twitter.com/y_mizuno/statu…

2020-08-01 11:54:35
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@tokita_pan いえいえ、対数とは何?って言葉で説明する事は意外に難しいと思います。コメント、ありがとうございます。 教える立場としては、必要が発生した時に理解アップデート(の機会)と思いつつ。やってます。「学んで時にこれを習う」(論語)という感じ?

2020-08-01 12:40:42
メグタン @meguchan1234

@y_mizuno いや〜これわかる人、Twitterやってる人の1割もいないと思います。その人達に感染者の対数グラフをどうやってわかってもらうかは課題ですね。 基本的な内容だけですからコロナ分科会の人たちは全員分からないといけない。

2020-08-01 12:39:20
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@meguchan1234 このレベルを分かっている人には、当たり前の内容。そこが難しいところかもしれません。伝えるのが(重層的に、何重にも)難しいという。自分にとって当たり前のことを説明する事は、もともと、難しいので適切に伝えるのが困難。

2020-08-01 12:50:25
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