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プログラミング教材開発
大阪府高槻市原地区で肥料教室を開いています
検索キーワード:「角度」
 

ChromebookでScratchとBBC Micro:bitを接続してみる

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この記事は、ChromebookのScratchでBBC Micro:bitを動かす方法を解説しています。 まず、Google PlayからScratchをインストールし、Scratch用マイクロビットのHEXファイルをダウンロードしてマイクロビットに転送します。 次に、Scratchの拡張機能でmicro:bitを選択し、接続を確立します。 記事では、接続確認のため、マイクロビットのAボタンを押すと音が鳴るプログラムを作成・実行しています。 最後に、小学一年生には漢字が読めないため、ひらがなモードのScratchが必要だと述べています。

 

アナログとデジタル

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記事では、そろばんがデジタルである理由をアナログとデジタルの違いを説明しながら解説しています。 アナログは水銀体温計のように、値が連続的に変化し、無限に細かい値をとります。デジタルは電子体温計のように、飛び飛びの値で表現されます。 そろばんは玉を1つずつ動かすことで数を表現するため、値は飛び飛びになります。そのため、そろばんはデジタルに分類されます。

 

Micro:bitで二種類のサーボモータの動作を比較してみる

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この記事では、Micro:bitを用いて二種類のサーボモーター(360°回転と270°回転)の動作比較を行っています。どちらもGeekservo 9gサーボですが、360°サーボは角度指定で回転速度が変化し、90°を基準にそれより大きい値で反時計回り、小さい値で時計回りに回転します。一方、270°サーボは指定角度で正確に停止します。同じコードでもサーボの仕様によって動作が異なることを実証し、LEGO Ninjagoのコールのミニフィグを使って動作の様子を動画で紹介しています。

 

環境制御を学ぶ為にMicro:bitでサーボモータを学ぶ

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Micro:bitとサーボモーターを用いて環境制御学習の第一歩を踏み出した著者は、サーボモーターの動作原理を学ぶため、LEGOブロックとミニフィグを使った回転実験を行った。MakeCodeで作成したコードでMicro:bitからサーボモーターに角度指令を送ると、90度を基準に、大きい値では反時計回り、小さい値では時計回りに回転する。しかし、指定角度で停止せず、一回転し続けるという問題に直面。これは、指令値が目標角度ではなく、一定時間内の回転角度を表すためであった。 著者は、サーボモーターの停止方法について疑問を抱いている。

 

JavaScriptのAnalyzerNodeで拾った音の周波数を可視化してみる1

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この記事は、JavaScriptで音の周波数を可視化する方法を学ぶための導入部分です。音のデジタル化に不可欠なフーリエ変換の概念を、三角関数のグラフを用いて分かりやすく解説しています。sin波、cos波、そしてそれらの合成波のグラフを示し、複雑な波形も三角関数の組み合わせで表現できることを説明。式の係数を配列データとして取り出すことで、音をデジタルデータとして扱えるようになることを示しています。最後に、高速フーリエ変換(FFT)に触れ、次回JavaScriptでの実装を示唆しています。記事には、HTML5 Canvasを使ったsin波を描画するコード例も掲載されています。

 

藪から出ないし、藪の内側へと突き進まない

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つる性植物が藪沿いで奇妙な挙動を見せていた。ある程度伸びたつるの先がUターンし、自身に巻きつき、再び上に向かって伸び始めていた。これは、藪の外側に出た植物が、より日当たりの良い高い植物を目指して進路変更したと考えられる。藪の内外で大きく異なる日射量を感知し、最適な場所を探しているようだ。つるは普段から巻き付くために角度をつけて伸びているが、日射量に応じて茎の角度を調整し、急な方向転換も可能にしているのではないかと考察されている。

 

春の陣、アナザーストーリー

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線路脇の草むらでは、スズメノエンドウとキク科植物の静かな戦いが繰り広げられていた。一見、固い茎を持つキク科植物が優勢に見えるが、スズメノエンドウは巻きひげを巧みに使い、相手の茎を曲げることで抵抗していた。写真では、キク科植物の茎がスズメノエンドウの巻きひげによって左へ、そして右へと大きく傾けられている様子が捉えられている。春の穏やかなイメージとは裏腹に、道端では植物たちの生存競争が繰り広げられているのだ。

 

大阪市内で日本式双晶と出会う

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鉱物は、その化学組成によって固有の形を持つ。例えば石英は六角柱、磁鉄鉱は八面体となる。今回、大阪で石英の珍しい形である「日本式双晶」に出会った。これは、複数の六角柱状の結晶が特定箇所を共有し、85度の角度で交わって成長したものだ。本来、吉野の洞川温泉で発見されたものだが、大阪で見ることができた。肥料と直接関係はないが、栽培環境で重要な石英の珍しい形態に触れることができたのは、何かの役に立つかもしれない。

 

重ならない努力

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ロゼット状の葉の重なりを最小限にする植物の工夫に感嘆する筆者。葉は角度や捻りだけでなく、葉面積自体を小さくすることで重なりを減らし、光合成効率を高めている。また、葉を食害されるリスクを考慮し、新しい葉はゆっくり伸長するのではなく、素早く展開することで被害を最小限に抑えている。さらに、同じ場所に複数株存在する可能性にも触れ、植物の生存戦略の巧みさを改めて強調している。

 

葉は展開する毎に下の葉の位置から微妙にずれる

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植物の葉は、光を効率的に受けるために、重なりを避けながら巧みに配置される。葉序と呼ばれる規則があり、例えばキャベツやハクサイは144度ずつ葉をつける2/5葉序を持つ。Pythonでこの配置を可視化すると、5枚で円を2周する様子がわかる。しかし、単純な144度回転では葉が重なってしまうため、実際には茎の捻れ(+5度)が加わり、新しい葉は古い葉を避けて展開する。このモデルを葉の数(N)を増やしてシミュレーションすると、N=20や30では実際のロゼット状の植物の配置に近づく。

 

はじめは真上から見る

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植物をよく知るには、真上から観察することが重要である。真上から見ると、多くの葉が重なり合わずに配置されていることがわかる。植物は葉で光合成を行うため、上の葉が下の葉を覆ってしまうと光合成効率が低下する。葉は呼吸によってエネルギーを消費するため、無駄な重なりを避ける配置になっている。このように、真上から見ることで植物の生存戦略の一端が理解できる。様々な角度から観察することで、新たな発見があることを示唆している。ただし、葉序や黄金角といった詳細な説明は省略されている。

 

ガウス平面上に描写した模様を半分にスケーリングして回転させる

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画像を複素数の集合としてガウス平面に描画し、π/4回転かつ1/2スケーリングを行う方法について記述されています。スケーリングは複素数を1/2倍、回転はe^(θi)を乗算することで実現します。θにπ/4を代入することで45度回転します。オイラーの公式e^(θi) = cosθ + i*sinθに基づき、Pythonの内包表記を用いて効率的に計算しています。最終的に、スケーリングと回転を組み合わせた処理を行い、目的の画像変換を実現しています。


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